精密模具热处理变形和预防有哪些

全屏阅读

2016-04-18 14:04:24 作者: 所属分类:热处理知识 阅读:338 评论:0

标签:

模具热处理变形是模具处理过程的主要缺陷之一,对一些精密复杂模具,常因热处理变形而报废,因此控制精密复杂模具的变形一直成为热处理生产中的关键问题。
众所周知,模具在热处理时,特别是在淬火过程中,由于模具截面各部分加热和冷却速度的不一致而引起的温度差,加之组织转变的不等时性等原因,使得模具截面各部分体积胀缩不均匀,组织转变的不均匀,从而引起“组织应力”和模具内外温差所引起的热应力。当其内应力超过模具的屈服极限时,就会引起模具的变形。

因此,减少和控制精密复杂模具变形乃是广大热处理工作者的一项重要的研究课题。

本文试就精密复杂模具变形状况、变形原因的研究,来探讨减少和控制精密复杂模具变形的措施,以提高模具产品的质量和使用寿命。

一、模具材料的影响

1.模具的选材

某机械厂从选材和热处理简便考虑,选择T10A钢制造截面尺寸相差悬殊、要求淬火后变形较小的较复杂模具,硬度要求56-60HRC。热处理后模具硬度符合技术要求,但模具变形较大,无法使用,造成模具报废。后来该厂采用微变形钢Cr12钢制造,模具热处理后硬度和变形量都符合要求。

因此制造精密复杂、要求变形较小的模具,要尽量选用微变形钢,如空淬钢等。

2.模具材质的影响

某厂送来一批Cr12MoV钢较复杂模具,模具都带有¢60m m圆孔,模具热处理后,部分模具圆孔出现椭圆,造成模具报废。

一般来说Cr12MoV钢是微变形钢,不应该出现较大变形。我们对变形严重的模具进行金相分析发现,模具钢中含有大量共晶碳化物,且呈带状和块状分布。

(1)模具椭圆(变形)产生的原因  这是因为模具钢中呈一定方向分布的不均匀碳化物的存在,碳化物的膨胀系数比钢的基体组织小30%左右,加热时它阻止模具内孔膨胀,冷却时又阻止模具内孔收缩,使模具内孔发生不均匀的变形,使模具的圆孔出现椭圆。

(2)预防措施  ①在制造精密复杂模具时,要尽量选择碳化物偏析较小的模具钢,不要图便宜,选用小钢厂生产的材质较差钢材。②对存在碳化物严重偏析的模具钢要进行合理锻造,来打碎碳化物晶块,降低碳化物不均匀分布的等级,消除性能的各向异性。③对锻后的模具钢要进行调质热处理,使之获得碳化物分布均匀、细小和弥散的索氏体组织、从而减少精密复杂模具热处理后的变形。④对于尺寸较大或无法锻造的模具,可采用固溶双细化处理,使碳化物细化、分布均匀,棱角圆整化,可达到减少模具热处理变形的目的。

二、模具结构设计的影响

有些模具选材和钢的材质都很好,往往因为模具结构设计不合理,如薄边、尖角、沟槽、突变的台阶、厚薄悬殊等,造成模具热处理后变形较大。

1、变形的原因

由于模具各处厚薄不均或存在尖锐圆角,因此在淬火时引起模具各部位之间的热应力和组织应力的不同,导致各部位体积膨胀的不同,使模具淬火后产生变形。

2、 预防措施

设计模具时,在满足实际生产需要的情况下,应尽量减少模具厚薄悬殊,结构不对称,在模具的厚薄交界处,尽可能采用平滑过渡等结构设计。根据模具的变形规律,预留加工余量,在淬火后不致于因为模具变形而使模具报废。

对形状特别复杂的模具,为使淬火时冷却均匀,可采用给合结构。

三、模具制造工序及残余应力的影响

在工厂经常发现,一些形状复杂、精度要求高的模具,在热处理后变形较大,经认真调查后发现,模具在机械加工和最后热处理未进行任何预先热处理。

1、 变形原因

在机械加工过程中的残余应力和淬火后的应力叠加,增大了模具热处理后的变形。

2、 预防措施

(1)粗加工后、半精加工前应进行一次去应力退火,即(630-680)℃×(3-4)h炉冷至500℃以下出炉空冷,也可采用400℃×(2-3)h去应力处理。

(2)降低淬火温度,减少淬火后的残余应力。

(3) 采用淬油170oC出油空冷(分级淬火)。

(4)采用等温淬火工艺可减少淬火残余应力。

采用以上措施可使模具淬火后残余应力减少,模具变形较小。

模源网-自学模具设计的乐园。这里有五金模具设计教程,塑胶模具设计教程,汽车模具设计教程。

有UG,CAD,PROE,PRESSCAD,CATIA,SOLIDWORK,AUTOFORM,VISI等模具设计软件的使用教程,

还有线割,数控编程教程。我们还为模具设 计与制造专业的学生提供毕业设计课题。

学模具技术,模具设计培训,就来模源网。(模具设计教程为高清录制)

顶一下
(0)
100%
订阅 回复
踩一下
(0)
100%
» 郑重声明:本文由amuju发布,所有内容仅代表个人观点。版权归模源文库amuju共有,欢迎转载, 但未经作者同意必须保留此段声明,并给出文章连接,否则保留追究法律责任的权利! 如果本文侵犯了您的权益,请留言。

目前有 0 条留言 其中:访客:0 条, 博主:0 条

给我留言