|
|
发表于 2008-9-15 18:45:08
|
显示全部楼层
来自： 中国江苏苏州
压铸模具零件热处理, J5 [& M D& j) p6 W4 c! T( m* F
# x# g' N! M n2 A) o
提及热处理很多的同仁都知道，就是将模具零件放在特定的炉中加热到一定的温度，保温一段时间，再放入特定的冷却介质中按一定的冷却速冷却，最终达到预期硬度的一个过理，我这里不是讲热处理本身，而是讲一个模具零件在加工过程中的热处理的次数，热处理所应排定的位置，也即是在什么时间段进行，如有不是，请大家不啬赐教
. B z6 W8 a% H2 k m% U% H* `! O# K* I& B- k ~# ^
以Ｈ１３制作压铸模为例，采用合理的热处理工艺，可大大提: g7 ]/ S! K; b: D! ]8 K8 z
高压铸模的使用寿命。(以前生产用Ｈ１３钢制作的的压铸模
" N$ S) y! M: Z4 \7 c3 K9 R$ |寿命低，只有１～２万模次,改进热处理工艺后压铸模的使用寿命已达到１０万模次左右)。
) A$ `8 E. I+ k# @9 @$ |6 U１ 退火
$ h' L- O( _, Y5 m包括锻造后的球化退火和模具制作过程中的去应力退火两部分。
, f$ Q0 o5 j2 I$ ]其主要目的：在原材料阶段进行结晶组织的改良；方便加工而降低硬度；防止加工后变形和淬火裂纹
( f. E1 T6 T2 L0 S/ V/ Y8 \7 O而去除内应力。9 D! J1 Y9 e2 L `% _ h% ^
（１）球化退火。/ q3 f, s# y% z, H! |8 l' K
模具钢经锻造后，钢的内部组织变成不稳定的结晶，硬度高切削困难，且此种状态的钢，内应力大，
( b% d3 o$ a' m: J! A2 W* N" o6 }! p8 ~加工后容易变形和淬裂，机械性能差，为使碳化物结晶变成球化稳定组织须进行球化退火。
$ Q. K! J- I' N+ Z8 ?" N# w（２）去应力退火。
- ~/ C- g$ X! \. f: S* {2 P: ]0 E对有残留应力的模具钢进行机械加工，加工后会产生变形，如果机械加工后仍留有应力，则在淬火时
- |0 L5 p6 F e: v会发生很大的变形或淬火裂纹。为防止这些问题发生，必须进行去应力退火。
" F' j/ k4 ?. u0 y! |8 Z我们坚持在模具制作过程中进行三次去应力退火：, a/ H4 F8 e6 v$ r# g4 w: q- j
（１）在切削掉原材料体积的１／３以上形状或对原材料厚度１／２深度加工时，加工余量留有５～; c# I1 G( e( f: X
１０ｍｍ，进行第一次去应力退火。& b3 W: M5 Y( |/ S% f. {
（２）在精加工留有余量（２～５ｍｍ）时，进行第二次去应力退火。
5 V: O" y. O+ R8 |# e* e( ?（３）在试模后，淬火前进行第三次去应力退火。( h8 M& \6 ]5 k' k: K$ _
２ 淬火
" L" i' K1 m* [' y) w设备为高压高流率真空气淬炉，真空淬火工艺见图１。
1 M. F' ~" n: E' r( `（１）淬火前：采用热平衡法，提高模具加热和冷却的整体一致性。对凡是影响到这一点的薄壁孔、
' ]# p, g# m- K, G* w沟槽、型腔等，都要进行填充、封堵，尽量做到模具能均衡加热和冷却；同时，注意装炉方式，防止压铸' i/ I c' j" x! J
模在高温时因自重而引起的变形.4 h* C- o# D7 V ]7 }7 U
（２）模具的加热：在加热过程中要缓慢加热（用２００℃／ｈ升温），并采用两级预热方式，防止. k6 ?4 p* U' O- W+ G: F
快速升温造成模具内、外温差过大，引起过大的热应力，同时减小相变应力。6 \' I0 u3 y* n7 J! U6 D" D& k
（３）淬火温度与保温时间：要采用下限淬火加热温度，均热时间不宜过短或过长，一般由壁厚和硬
4 {$ V0 L: h' }2 A2 D) k5 E. l9 t' Z' l度来确定均热时间。Ｈ１３钢淬火硬度与保温时间的关系曲线见图２.# {. P9 i0 q" |/ a% Q' |& v
% |- m. J1 a! K+ b" ]! ^! x
% Y4 U8 k$ K7 D5 l+ y- E' [1 p& z0 x; t
图片附件: [图1和图2] 附图1。2.jpg (2007-9-13 10:12, 47.54 K): F! |. Z a5 j2 ]- L
: ]3 P: O0 Z$ I2 V" X0 v4 O
! N% b5 J$ q$ u9 z8 V% E( Y4 I: ]1 o( I5 ~& A9 p
（４）淬火冷却：采用预冷方式，并通过调节气压与风速，有效的控制冷却速度，使之最大限度地实 W' B) j/ L6 o5 n0 z
现理想冷却。即：预冷到８５０℃后，增大冷却速度，快速通过“Ｃ”曲线鼻部，模温在５００℃以下则1 ]+ k/ U! r3 j6 I
逐渐降低冷却速度，到Ｍｓ点以下则采用近似等温转变的冷却方式，以最大限度地减少淬火变形。模具冷 T9 e# F6 k; i; L' f1 [
却到约１５０℃时，关闭冷却风机，让模具自然冷却。
# j" ?+ R1 ^% R( `, [+ Z３ 回火
- U8 P; x& [' `' J淬火的模具冷却到约１００℃时，就要立即进行回火，以防止继续产生变形，甚至开裂。回火温度由# k! R% c8 u7 J1 x9 n' y
工作硬度来确定，一般要进行三次回火。
9 r9 {+ y) y- G0 h４ 氮化处理7 A5 M1 L( w7 o& Q R
一般压铸模经淬火、回火（４５～４７ＨＲＣ）后就能使用，但为了提高模具的耐磨性、抗蚀性和抗
0 b7 u; k, L+ W1 o氧化性，防止粘模，延长模具的寿命，必须进行氮化处理。氮化层深度一般为０．１５～０．２ｍｍ。
* _. q. s; Q" ^4 v+ O+ \: G2 O氮化后需要打光，磨去白亮层（厚约０．０１ｍｍ左右）。" X% _* N0 V6 ^2 Z6 v( |! E2 \
５ 几点说明
! o( w- {9 u. _（１）模具的热处理变形是由于相变应力、热应力的共同作用引起的，受多种因素影响。因此，在正
& J' l3 \2 T' p1 v确选材的前提下，还要注意毛坯的锻造，要采用六面锻造的方法，反复镦拔。
; B! ?; P6 i' J8 Z/ q/ F- O( e同时，在模具的设计阶段就必须注意，使壁厚尽量均匀（壁厚不均匀时要开工艺孔）；对形状复杂的
/ B$ X7 k" d0 |! M模具，要采用镶拼结构，而不采用整体结构；对有薄壁、尖角的模具，要采用圆角过渡和增大圆角半径。
* H6 C4 A! N# g6 z) V# w, ]在热处理时要作好数据记录，长、宽、厚各方向上的变形量，热处理条件（装炉方式、加热温度、冷
( l* `( ?8 P6 b- T' d7 T$ P* R4 I却速度、硬度等），为日后模具的热处理积累经验。
" [" o5 t$ S8 y$ z8 ~（２）压铸模的加工一般有两种工艺流程，都是根据实际情况确定的。
4 W5 `+ \; E7 p) j第一种：一般压铸模。
1 Z" Q( x+ |9 l0 s锻打→球化退火→粗加工→第一次去应力退火（留有余量５～１０ｍｍ）→粗加工→第二次去应力退3 W# {- _1 D) q) y4 B
火（留有余量２～５ｍｍ）→精加工→第三次去应力退火（试模后、淬火前）→淬火→回火→钳修→氮化。
' B! E* q& S0 s0 f5 Y A第二种：特别复杂的及淬火很易变形的模具。
$ ~9 M( e/ Q, a* a; ^5 T锻打→球化退火→粗加工→第一次去应力退火（留有余量５～１０ｍｍ）→淬火→回火→机、电加工
, I" |7 n( O0 ?) H. ^→第二次去应力退火（留有余量２～５ｍｍ）→机、电加工→第三次去应力退火（试模后）→钳修→氮化。
8 S# ]; u1 B& s) M5 T/ ?(本贴是收集整理后发布): m s K# _1 A4 n: F/ P
压铸模由于一直在高温,高冲蚀的状态下工作,热应力的积累会使模具产生应力开力又称龟裂.为减少热应力,投产一段时间以后压铸模模板就要进行一次消除应力的回火处理,或者采用震动除应力的办法.回火温度可取480--520度.采用真空炉进行回火的回火温度可取上限,此外也可用保护气氛炉回火或者装箱(装铁粉)进行回火处理.回火的时机:. T" X! K2 H& D, q w7 o1 [
锌合金 第一次 20000模次 第二次 50000模次( ]" @5 _1 b+ P0 i. E# x
铝合金 第一次 5000---10000 模次 第二次 20000--30000模次5 B; d8 t4 h0 W8 H3 O1 O
镁合金 第一次 5000-10000模次 第二次 20000--30000模次
7 J) f) v7 ?+ o4 z+ p0 K$ i铜合金 第一次 500模次 第二次 1000模次
! L) ?! L, H9 g9 Z) k! F3 ]# L* X7 H# A! b- B% y* i
1 q j( G2 s7 a" O/ N8 p1 ~ O
2 f1 [2 v2 f# C' G2 z( T9 q& J
注意:模次包含废品模次.第三次回火处理每次之间的模次可以逐步增加,但不超过40000模次. |
|
发表于 2008-9-11 11:09:33