理论教育 模具零件的制作和改锻优化方案

模具零件的制作和改锻优化方案

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:冲制硅钢片的凹模是用来加工厚度为0.30 mm 硅钢片的模具,形状复杂,工作时承受一定的冲击载荷作用,要求具有高强度、高硬度、一定的韧性及较小的淬火变形。另外,淬火加热时应在500 ℃~550 ℃进行预热。特别是对于精密模具和重载模具的毛坯,必须进行合理的改锻,这不仅关系到加工的效率和淬火工艺的质量,而且明显地影响到使用寿命,因此必须进行锻造。

模具零件的制作和改锻优化方案

冲制硅钢片的凹模是用来加工厚度为0.30 mm 硅钢片的模具,形状复杂,工作时承受一定的冲击载荷作用,要求具有高强度、高硬度、一定的韧性及较小的淬火变形。一般选用Cr12MnV 钢制造,其热处理技术条件: 5144,58 ~62 HRC。

1.工艺路线

下料→锻造→球化退火→粗加工→去应力退火→精加工→淬火和低温回火→磨削及电火花加工成形。

2.热处理工序的作用

(1) 球化退火的目的是降低硬度,改善切削加工性能。

(2) 去应力退火的目的是消除机械加工中产生的残余应力,减小变形。

(3) 淬火和低温回火一般采用较低的淬火加热温度和较低的回火温度,即一次硬化法,目的是获得高强度、高硬度和高耐磨性,减小变形。另外,淬火加热时应在500 ℃~550 ℃进行预热。

3.选择材料Cr12MoV 的理由(www.daowen.com)

Cr12 型钢属莱氏体钢,钢中存在大量铬元素,其硬度很高,因而提高了耐磨性,铬又增加了钢的淬透性,在Cr12 钢中加入Mo 和V 的Cr12MoV 钢,除了进一步提高钢的回火稳定性和淬透性外,还进一步细化了晶粒,改善了钢的韧性,是较理想的高耐磨性、微变形冷作模具钢。

4.锻造对模具材料的重要性

钢材规格越大,碳化物不均匀程度越严重,不仅易产生淬火变形及开裂,而且会使热处理后力学性能变坏,尤其横向性能下降更多,严重影响到模具寿命。特别是对于精密模具和重载模具的毛坯,必须进行合理的改锻,这不仅关系到加工的效率和淬火工艺的质量,而且明显地影响到使用寿命,因此必须进行锻造。

5.热处理工艺的确定

究竟采用哪种热处理工艺要视具体要求而定,如对Cr12MoV 钢采用低温淬火(950 ℃~1 000 ℃) 及低温回火(200 ℃),可获得高硬度及高韧性,但抗压强度较低; 采用高温淬火(1 100 ℃) 及高温回火(500 ℃~520 ℃),可获得较高硬度及较高抗压强度,但韧性太差; 采用中温淬火(1 030 ℃) 及中温回火(400 ℃),可获得较好的强韧性和较高的断裂抗力。

总之,模具用量与日俱增,其要求越来越苛刻,为了降低模具生产成本,保证质量,在采用先进设备和制造工艺的同时,必须在合理选用模具材料、合理实施热处理和表面强化工艺方面不断地做出努力。

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