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精密模具热处理变形原因及预防措施

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精密模具热处理变形原因及预防措施

发布日期:2018-08-18 作者: 点击:

精密模具热处理变形原因及预防措施   

精密模具热处理变形原因及预防方法:就精密复杂模具变形状况、变形原因的作一研究,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。预防措施: 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。

1、加热速度的影响:模具热处理后的变形一般都认为是冷却造成的,这是不正确的。模具特别是复杂模具,加工工艺的正确与否对模具的变形往往产生较大的影响,对一些模具加热工艺的对比可明显看出,加热速度较快,往往产生较大的变形。

(1)变形原因:  任何金属加热时都要膨胀,由于钢在加热时,同一个模具内,各部分的温度不均(即加热的不均匀)就必然会造成模具内各部分的膨胀的不一致性,从而形成因加热不均的内应力。在钢的相变点以下温度,不均匀的加热主要产生热应力,超过相变温度加热不均匀,还会产生组织转变的不等时性,既产生组织应力。因此加热速度越快,模具表面与心部的温度差别越大,应力也越大,模具热处理后产生的变形也越大。

(2)预防措施 :对复杂模具在相变点以下加热时应缓慢加热,一般来说,模具真空热处理变形要比盐浴炉加热淬火小得多。?采用预热,对于低合金钢模具可采用一次预热(550-620oC);对于高合金刚模具应采用二次预热(550-620oC和800-850oC)。

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