氣門熱鍛模由上模和下模組成，上模結(jié)構(gòu)較簡單，下模由模芯、模套、墊板和模座組成。其中，模座采用45鋼，模套采用5CrMnMo鋼，尺寸為外徑φl10mm×85mm，模芯采用3Cr2W8V、HD2或012A1等熱作模具鋼，并經(jīng)淬火、回火和氮碳共滲等表面強化處理。通常，熱鍛模具正常失效形式多為磨損、壓塌或冷熱疲勞裂紋開裂。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，由于模具加工、安裝、熱處理及使用不當?shù)仍?，多次出現(xiàn)模芯非正常開裂失效破壞。

采用組合式凹模，可提高模具抗開裂性能；但組合式凹模模芯、模套間應為緊配合情況，此時可視模芯、模套為一整體凹模。因此，組合式凹模使其內(nèi)壁的切向應力明顯下降，從而使模具抗開裂能力大為提高。

檢驗分析發(fā)現(xiàn)，模芯開裂有兩種情況，一種情況是模具剛使用即出現(xiàn)開裂失效，往往模具僅鍛造十幾支或幾支工件便產(chǎn)生模芯開裂。檢查發(fā)現(xiàn)，其原因是模芯與模套配合間隙過大，造成松動致使模芯開裂。分析指出，這種情況下模芯與模套圓柱面接觸點不多，因而模套對模芯的預壓力很小甚至近于零。此時模芯處切應力呈高值拉應力，該拉應力超過材料的抗拉強度，將使模芯發(fā)生開裂。

另一種情況是模具加工中短時停留后再鍛壓時出現(xiàn)模芯開裂，通常此時模具已加工200一300件氣門。分析表明，模具鍛造幾百個工件后，模具已磨光整合，其預壓應力大為減小，同時模具在高溫下連續(xù)工作，模具受熱回火軟化，表面強度降低，模具在高溫高壓的鍛壓中產(chǎn)生的熱應力、組織應力和外載荷應力疊加，使切向拉應力增大，增大模芯開裂隱患和危險。另一方面，鍛造潤滑劑在工作中時冷時熱，對模芯造成熱疲勞作用，易使該部位產(chǎn)生縱向微裂紋。當模具再次重新工作時，模具處于室溫狀態(tài)，其塑性、韌性較低，因而模具再次鍛壓時，往往僅加工幾件工件（氣門）便造成模芯部位突發(fā)脆性斷裂。

綜上分析，為防止氣門組合鍛模模芯開裂失效破壞，提出防止措施如下：

（1）調(diào)整模套與模芯配合公差，使其過盈配合符合技術(shù)要求，防止出現(xiàn)配合不當產(chǎn)生過高拉應力使模芯出現(xiàn)脆性斷裂。

（2）為防止模具使用中積累過大的內(nèi)應力，模具使用一段時間后，應采用超音頻淬火機進行去應力退火處理，溫度通常為600-700℃。

經(jīng)超音頻淬火機退火熱處理后，氣門熱鍛模的應力消除了，無開裂缺陷產(chǎn)生，滿足了工作的需要。更好的是此工藝適合大批量大規(guī)模生產(chǎn)，可以較大提高工人的生產(chǎn)效率。