|
|
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" W7 ^. S2 ~9 K) R$ e7 F7 e
3 u6 ?$ |: C/ P8 k; v 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" `' C( g$ W( R6 Y
% u8 L5 e2 B& Z' D- {7 u2 O6 p以Ｈ１３制作压铸模为例，采用合理的热处理工艺，可大大提2 `& e/ d8 ^ `: q+ _
高压铸模的使用寿命。(以前生产用Ｈ１３钢制作的的压铸模
% w5 L, x( n8 y! X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)。
& z5 N4 q* `/ e8 T% d5 |１ 退火" t0 P$ e. h2 ?! q5 H4 M6 u+ g
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。/ @6 E5 y" ~5 h# @
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& A/ Z) _4 c9 U5 k
而去除内应力。
0 o7 s, z. l' s/ Z. y（１）球化退火。8 L/ `4 [5 z& |) v. @8 ^
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，* d# H9 |# F4 V2 G! q+ M$ G
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。+ D6 b+ w) G: u# y8 J4 s8 e5 Q
（２）去应力退火。- s" G6 n' b: J6 J# q& c9 ~1 J
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, T7 m, p7 d" e8 z8 h8 L
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。3 D o% D4 J/ k2 O
我们坚持在模具制作过程中进行三次去应力退火：+ K/ I0 ~, V5 Y/ F: x" E( C& @! j8 z
（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～
2 Q, q. e9 t: [9 o$ Z G0 t' F( N# ~１０ｍｍ，进行第一次去应力退火。
! W( b5 X* \/ |, }. m2 h（２）在精加工留有余量（２～５ｍｍ）时，进行第二次去应力退火。* k* g- o$ W7 I8 Z
（３）在试模后，淬火前进行第三次去应力退火。9 u) D9 y% @/ |6 J1 s+ m+ Q- s
２ 淬火( p3 d( v8 o+ v ^) j. z
设备为高压高流率真空气淬炉，真空淬火工艺见图１。
1 m" O8 H3 d1 |- I- i2 N（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、+ i' J% J. e, X% A8 C
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# r3 n: V3 P' y+ f5 ^9 [+ V6 _( {
模在高温时因自重而引起的变形.5 b3 [5 }* C7 L8 q8 A
（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8 p" s9 o1 g! B: S& {/ ~7 O, J
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。
@* S+ m$ A8 u9 Z% J+ @$ }' z# T（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
* R4 ~# ~9 w& X6 ?5 }. N! W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.. u+ l5 U/ q7 D) N' ~
' m) Y" _# ^9 O, K, r, q
% n0 L3 u: }) P: ]9 M
* S: f( f) f; M; _. G- O0 |图片附件: [图1和图2] 附图1。2.jpg (2007-9-13 10:12, 47.54 K)/ ^: m* g" O9 J
) q$ |* K% b5 x8 m; g1 X
3 H2 H3 P3 H, J' g& Q. N
5 e& q6 U+ n3 H
（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3 ?3 n @7 m0 |3 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0 t) I& h/ s# }* f
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2 W* Z% L: Y( \4 C
却到约１５０℃时，关闭冷却风机，让模具自然冷却。2 {. Z) f) T$ P" {+ q
３ 回火) D' H% O' B1 s4 v4 r3 k- Y) @) Y
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
) X6 x/ G! Z0 _; N. D% M* M- \工作硬度来确定，一般要进行三次回火。
3 Z- `9 P4 H3 H0 F3 B. h４ 氮化处理
" a1 u; o" x8 P: Q* Q" O+ 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 s5 }" g0 t/ Q: n; 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。0 |( \4 \1 r- ^0 j- E4 `
氮化后需要打光，磨去白亮层（厚约０．０１ｍｍ左右）。2 ^" O% p8 @6 @3 S: s. W7 |
５ 几点说明4 D3 G/ Z( d# Z6 l8 l
（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
/ a4 o+ L0 c5 P/ d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。/ N7 B3 j8 l( ?8 v
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, M7 G& O# a6 c1 v6 x* P
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。
. x& f: j5 W6 V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 |$ Z) J7 ^) i
却速度、硬度等），为日后模具的热处理积累经验。, _0 C7 E. q9 b9 W+ v c( f3 p' x# X
（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。) P: i1 M8 O! g( H$ ^+ W
第一种：一般压铸模。. X6 ]7 H) ?, ?
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6 L% M: L( @# c( t
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。8 N7 R. } i/ q B x* b! d
第二种：特别复杂的及淬火很易变形的模具。
, h8 l4 }9 d( P3 { y7 B- |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
! F1 t7 G+ Q) X# p: X2 U→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。" i, W1 m9 C: Q0 L6 D9 I
(本贴是收集整理后发布)
7 o6 A' b8 t2 c2 z) {, ^: s6 O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:+ |) K# J* n1 Q6 s
锌合金 第一次 20000模次 第二次 50000模次
& i. J) B1 p2 ^8 H1 u: T* p$ q铝合金 第一次 5000---10000 模次 第二次 20000--30000模次% S1 w( ^8 Y7 s. o. m6 S V
镁合金 第一次 5000-10000模次 第二次 20000--30000模次
2 i! V/ ?& ]. x, a+ r q铜合金 第一次 500模次 第二次 1000模次
, f2 h; ^: i( [' K+ E3 g% h0 h9 D) i- q9 `! O2 h$ H
: H) W7 U, N( Y+ N) E& K2 v( ~6 r# I1 V. x* _: u
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