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罗百辉,金模网(gmold.info)CEO、深圳市金模整合营销顾问有限公司董事长、模力时代会议展览(深圳)有限公司总经理、美国格理专家团资深投资顾问、国际模具及五金塑胶产业供应商协会常务副会长兼秘书长、深圳市模具技术学会专家委员、深圳市管理咨询行业协会会员、华通咨询公司特聘培训专家、《国际模具机械产业》杂志社长,多家工业媒体专家顾问/编委、价值中国最具影响力百强专家、中国谋士联盟实战派谋士,国内“段位式”新概念管理创导者,清华大学盛景商学院MBA,制造业资深职业经理人。

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线切割加工模具前的热处理  

2010-07-25 16:34:49|  分类: 国际制造产业研究 |  标签: |举报 |字号 订阅

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  造成冷作模具损坏的因素很多,模具热处理工艺的好坏是提高模具使用寿命的一个关键因素,必须引起足够的重视。热处理工艺不合适,易使模具尺寸发生变化。冷作模具产生变形、开裂、硬度过高或过低、硬度不均匀等等,其根本原因是淬火或回火工艺不当。

  根据多年生产实践证明,采用线切割加工冷作凸、凹模,加工后产生了变形甚至开裂,尤以碳素工具钢为甚。要解决这个问题,除选用合金钢以外,正确选择钢材牌号和掌握锻造工艺,制定正确的模具坯料热处理工艺是非常重要的措施。下面浅析线切割加工模具前的热处理实践。

  一些内型复杂的紧固件冷作模具,在线切割加工前,不仅要求硬度高、强度和韧性好,更重要的是要保证淬透性。在保证力学性能的前提下,要使模具淬火应力处于最低状态,更重要的是采取一些必要的措施。

  (1)大、中型模坯在淬火加热前必须经过650℃预热0.5~1.5h,消除机械加工应力,减少材料由弹性畸变转变为塑性畸变的机会,增加模具的稳定性。

  (2)尽量采用分级淬火或等温淬火工艺,使热应力和组织应力不同时产生。

  (3)严格控制回火温度,要求测温精确,采用温度均匀的油浴炉或循环流动空气电阻炉为佳。淬火后,模坯需趁热回火,在保证硬度的前提下,尽量提高回火温度。趁热回火实质上是等温淬火,让模具内部形成不稳定的等温淬火马氏体的组织,然后进行二次回火,得到回火马氏体。对于大型模坯,截面较厚的模具有时必须进行第三次回火,最后加人工时效以保证模具的稳定性。

  (4)各种模坯为减少变形量,可以对未加工的模具材料进行一次调质处理。在线切割加工前一般都应进行粗加工,然后进行淬火,以减少线切割加工余量以及线切割后的变形

  (5)大型模坯经锻造后需高温扩散退火或正火处理一次,再等温球化退火,消除网状碳化物,然后预先调质热处理,细化组织,减少应力。

  (6)对合金工具钢及截面较厚的冷作模具钢和H13、65Nb、GD钢材,淬火温度应提高20~30℃,可以较大地提高淬透性、淬硬性和冲击韧度。

  (7)对于型腔复杂、精度要求较高的模具,采用LD、Cr12MoV钢进行高淬高回二次硬化处理,再次中温回火就可以很好地消除淬火应力。

  (8)为了提高模具寿命进行的氮碳共渗,离子氮化或表面电火花熔渗等化学热处理,应在线切割加工后进行。化学热处理后,其表层的回火稳定性明显提高,为提高模具使用寿命创造了条件。

  (9)对于淬透性差且尺寸既大又厚的CrWMn钢及GCr15、9Mn2V钢的模具,由于淬不透会造成模具内应力很大,在线切割时及之后很容易产生较大的变形,甚至开裂。因而需采取预先开腔的办法。即淬火前在需要线切割处预留1—2mm的线切割加工余量,经过淬火后再进行切割。预先开腔淬火具有刃口部分易淬硬的优点,且改变了内应力的分布状态。因此,不会产生变形和开裂,质量较优

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