青島DC53模具鋼

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精密模具熱處理變形原因及預防措施

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精密模具熱處理變形原因及預防措施

發布日期:2018-08-18 作者: 點擊:

精密模具熱處理變形原因及預防措施   

精密模具熱處理變形原因及預防方法:就精密復雜模具變形狀況、變形原因的作一研究,來探討減少和控制精密復雜模具變形的措施,以提高模具產品的質量和使用壽命。

一、模具材料的影響:

1、模具的選材:某機械廠從選材和熱處理簡便考慮,選擇T10A鋼制造截面尺寸相差懸殊、要求淬火后變形較小的較復雜模具,硬度要求56-60HRC。熱處理后模具硬度符合技術要求,但模具變形較大,無法使用,造成模具報廢。后來該廠采用微變形鋼Cr12鋼制造,模具熱處理后硬度和變形量都符合要求。預防措施: 因此制造精密復雜、要求變形較小的模具,要盡量選用微變形鋼,如空淬鋼等。

2.模具材質的影響:某廠送來一批Cr12MoV鋼較復雜模具,模具都帶有¢60m m圓孔,模具熱處理后,部分模具圓孔出現橢圓,造成模具報廢。 一般來說Cr12MoV鋼是微變形鋼,不應該出現較大變形。我們對變形嚴重的模具進行金相分析發現,模具鋼中含有大量共晶碳化物,且呈帶狀和塊狀分布。

(1)模具橢圓(變形)產生的原因:  這是因為模具鋼中呈一定方向分布的不均勻碳化物的存在,碳化物的膨脹系數比鋼的基體組織小30%左右,加熱時它阻止模具內孔膨脹,冷卻時又阻止模具內孔收縮,使模具內孔發生不均勻的變形,使模具的圓孔出現橢圓。

(2)預防措施:  ①在制造精密復雜模具時,要盡量選擇碳化物偏析較小的模具鋼,不要圖便宜,選用小鋼廠生產的材質較差鋼材。②對存在碳化物嚴重偏析的模具鋼要進行合理鍛造,來打碎碳化物晶塊,降低碳化物不均勻分布的等級,消除性能的各向異性。③對鍛后的模具鋼要進行調質熱處理,使之獲得碳化物分布均勻、細小和彌散的索氏體組織、從而減少精密復雜模具熱處理后的變形。④對于尺寸較大或無法鍛造的模具,可采用固溶雙細化處理,使碳化物細化、分布均勻,棱角圓整化,可達到減少模具熱處理變形的目的。

1、加熱速度的影響:模具熱處理后的變形一般都認為是冷卻造成的,這是不正確的。模具特別是復雜模具,加工工藝的正確與否對模具的變形往往產生較大的影響,對一些模具加熱工藝的對比可明顯看出,加熱速度較快,往往產生較大的變形。

(1)變形原因:  任何金屬加熱時都要膨脹,由于鋼在加熱時,同一個模具內,各部分的溫度不均(即加熱的不均勻)就必然會造成模具內各部分的膨脹的不一致性,從而形成因加熱不均的內應力。在鋼的相變點以下溫度,不均勻的加熱主要產生熱應力,超過相變溫度加熱不均勻,還會產生組織轉變的不等時性,既產生組織應力。因此加熱速度越快,模具表面與心部的溫度差別越大,應力也越大,模具熱處理后產生的變形也越大。

(2)預防措施 :對復雜模具在相變點以下加熱時應緩慢加熱,一般來說,模具真空熱處理變形要比鹽浴爐加熱淬火小得多。?采用預熱,對于低合金鋼模具可采用一次預熱(550-620oC);對于高合金剛模具應采用二次預熱(550-620oC和800-850oC)。

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