

發布時間:2019-12-24
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影響五金衝壓模具變形與開裂的原因是多方麵的,主(zhǔ)要與原始組織、鋼材的化學(xué)成分、零件的結構形狀及截麵尺寸(cùn)、熱處理工藝等因素有關。開裂往往是可以預防的,但是(shì)熱處(chù)理變形(xíng)總是難(nán)以避免的。
影響五金衝壓模具變形與(yǔ)開裂的原因是(shì)多方麵的,主要(yào)與原始組織、鋼材的化(huà)學(xué)成分、零件的結(jié)構形狀及截麵尺寸、熱處理工藝(yì)等因素有關。開裂往往是可以預防的,但是熱處理變形總是難以避免的。
在實踐中,截麵尺寸的差異、衝壓模具零件的結構形狀、熱處理(加熱—保溫—冷卻)過程中因加熱與冷卻的速率(lǜ)不同,在熱應力、組織應力及相變體積變化的(de)綜合作用下,引起零(líng)件體積膨脹或收縮,從而使尺(chǐ)寸與(yǔ)形狀發生偏(piān)差、變形,甚至造成開(kāi)裂。
一、預備熱處理
對於共析鋼的衝壓模具鍛件,應(yīng)先進行正(zhèng)火處理,然後進行球化退火,以(yǐ)消除鍛件內網狀(zhuàng)二次滲碳體,細化晶(jīng)粒,消除(chú)內應力,並為後續(或終)熱處理作好組織準(zhǔn)備。衝壓凹模零件淬火前,應先進(jìn)行低溫回火(穩定化處理)。對一(yī)些形狀較為複雜(zá)、精度要求高的凹模,在粗加工後精加工前,應先進行調質處理(lǐ),以(yǐ)減少淬火變(biàn)形(xíng),盡量(liàng)避免開裂傾向,並為終熱處理作好組織準備。
二、優(yōu)化(huà)淬火、回火處理工藝
1.回火處理的控製
模具零件從(cóng)冷(lěng)卻(què)劑中取出(chū)後,不宜在空氣中停留較(jiào)長時(shí)間,應及時放(fàng)入回火爐中進行回火處理。回火(huǒ)處理時,應避免低溫回火脆性和高溫回火脆性。對於一些精度(dù)要求(qiú)的模具零(líng)件,淬火後采用多次回火處理,以消除內應力,減小變(biàn)形,避免開裂傾(qīng)向。
2.淬火零件的防護
淬火(huǒ)、回火處理是影響衝壓模具零(líng)件熱(rè)處理變形或開(kāi)裂的重要環節。對於淬火重要(yào)的模具零件(如凸模、凹模(mó))易發(fā)生變形或開裂的部位(wèi),應(yīng)采取有效的防護措施,力求使零件的(de)形狀與截麵對稱,內應力均衡。常用的防護方法如下:a.捆包法;b.填充法;c.堵塞法。
3.加熱溫度的確定
淬火加熱溫度過高,使得奧氏體晶粒粗大,且會造成氧化、脫碳(tàn)現象,零件變形與開裂的傾向(xiàng)增大。在規定的加熱溫度範圍內,淬火加熱溫(wēn)度(dù)偏低則會造成零件內孔收縮,孔徑尺寸變小。故應選用加熱溫度規範的上限(xiàn)植;而對於合金(jīn)鋼,加熱(rè)溫度偏高,則(zé)會(huì)引起內孔膨脹,孔徑尺寸變大,因此應(yīng)選(xuǎn)用加熱溫度的下(xià)限值為(wéi)宜。
4.加熱方式的改進
對於一些(xiē)小型的衝壓凸凹(āo)模或細長的圓柱(zhù)形零件(jiàn)(如小衝頭),可(kě)事先(xiān)預(yù)熱至520--580℃,然後(hòu)放入中溫鹽浴爐內加熱至(zhì)淬火溫度,比直接使用電爐或反射爐加熱淬火零件變形明顯減小,且能控製開裂傾向。尤其是高合金鋼模具零件,正確的加熱方式為:先(xiān)預熱(溫度為530--560℃),然後升至淬火溫度。加熱過程中(zhōng)應盡量縮短高溫段時間,以減(jiǎn)少(shǎo)淬火變形及避(bì)免小裂紋的生產。
5.冷卻(què)劑的選擇
對於(yú)合(hé)金鋼(gāng)而言,減小淬火變形的[敏感詞]方(fāng)法是使用硝酸鉀(jiǎ)和亞硝酸鈉熱浴的(de)等溫淬火或分(fèn)級淬火,這種方法尤其適宜(yí)處理形狀複(fù)雜、尺寸要求[敏感詞]的衝壓模。有些多孔模具零(líng)件(如多孔凹模(mó)),等溫淬火時間不宜過長,否則會引起孔徑或孔距變大。若利用油中冷卻收縮,以及硝酸鹽中冷卻膨脹的特征,合理應用雙介質淬火,可減小零件變形。
6.線切割前(qián)的(de)淬(cuì)火處理(lǐ)
對於一些線切割(gē)加工的衝壓模零件,線切割加工之前應采用(yòng)分級淬火和多次回火(或(huò)高溫回火)熱處理工藝,以提高零件的淬透性,並使其(qí)內應力分布趨於均勻,且處於較小內應力狀態。內應力越小,線切割後的變形和(hé)開裂的傾向性就越小。
7.冷卻方式(shì)的優化
當(dāng)零件從加熱爐中取出(chū)放入冷卻劑之前,應(yīng)放置在空氣中適當預冷,隨後放入冷卻劑中淬火,這是減小零件淬火變形(xíng)及防止零件開(kāi)裂傾向的有效方法之一(yī)。模具(jù)零件放入冷卻劑後,應適當旋轉,且旋轉方向有所改變,這樣有利(lì)於零件部位保持均勻的冷卻速率,可明顯減小變形及防止開裂傾向

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