整理模具熱處理的變形問題與防範措施的分析 x

2023-02-12 04:48:05 字數 2267 閱讀 6610

模具的形狀很複雜、品種也比較多、表面比較粗糙,所以製造難度是很大的。模具經過熱處理後會產生嚴重的變形,這將對模具的使用壽命和質量造成嚴重的影響。所以,在模具熱處理的過程中要預防和減少模具的變形。

下面主要講了模具熱處理的變形的影響因素和它的預防措施。

模具熱處理中的影響因素和變形原因

1.1模具材料的影響

1.1.1模具材質的影響

某工廠有一些結構比較複雜的模具,這些模具都是帶有¢60mm圓孔的,這些模具經過熱處理之後,一些相鄰的模具圓孔會發生橢圓的變形,從而使模具出現報廢。這種鋼是微變形鋼的一種,按常理來說,不會發生嚴重變形的現象。所以,我們對這些變形比較嚴重的模具進行研究,發現了許多共晶碳化物存在於模具鋼中,分布形狀呈塊狀和帶狀。

1.1.1.1模具發生變形的原因

模具鋼中有著一些碳化物,這些碳化物是不均勻的,而且按一定的方向呈現,鋼的基體組織高於這些碳化物膨脹係數的30 %,所以在模具加熱的時候,這些碳化物會減小模具圓孔的膨脹,在模具冷卻的時候,這些碳化物又會減少模具內孔發生收縮的現象,從而使模具圓孔發生嚴重變形的現象,就是指這些模具的圓孔產生橢圓的現象。

1.1.2 模具選材的影響

某工廠從模具的熱處理簡便的方面考慮,選擇了一些截面尺寸相差很大的鋼,它的硬度要求比較高,在淬火後模具變形較小。這種模具在進行熱處理後,符合技術要求的是模具的硬度,但是模具發生了很大的變形,根本無法使用,從而使模具報廢。後來該工廠又引進了一種微變形的鋼,模具在進行熱處理之後,它的變形量和硬度都比較符合製造的技術要求。

所以平時要採用微變形的鋼,這樣才能製造出變形較小、複雜精密的模具。

1.2模具的製造工序和一些殘餘應力的影響

某機械廠有一些精度要求比較高、形狀比較複雜的模具,這些模具在經過熱處理後發生嚴重的變形,經調查研究後才發現,在最後的熱處理階段沒有對這些模具進行預先的熱處理。

1.2.1變形的原因

模具在機械的加工製造過程中,存在著一些淬火之後的應力和殘餘應力,這些應力疊加到一起,就使模具的變形大大地加劇。

1.3模具的設計結構的影響

有一些模具,它們的選材比較好,鋼的材質也很好,但是有時模具的結構設計非常不合理,這就使模具熱處理後發生嚴重的變形。

1.3.1變形的原因

模具的每個地方的厚薄是不均勻的,有的模具還有著尖銳的圓角,所以,模具在淬火的時候,它的組織應力和每個部位的熱應力是不同的,這就造成模具每個部位產生不同的體積膨脹,模具在淬火之後發生嚴重地變形。

1.4熱處理的加熱工藝的影響

1.4.1 加熱溫度的影響

有一些廠家,他們為了得到較高硬度的模具,在模具淬火的時候經常進行加熱溫度。但是大量的實踐表明,這種加熱溫度的方法是錯誤的。如果用較高熱的加熱溫度對模具進行淬火加熱,模具會產生嚴重的變形。

1.4.2 加熱速度的影響

人們通常都認為熱處理之後的冷卻使模具變形,這種認識是錯誤的。一些複雜的模具,它們的變形程度與加熱工藝的錯對有著很大的關係。實踐證明,模具的加熱速度越快,它們的變形程度就越大。

相應的預防和改進措施

2.1工廠在製造複雜精密的模具的時候,不要貪圖小便宜,採用的模具鋼的碳化物的偏析要較小,一些模具鋼的碳化物會發生嚴重的偏析,對於此類模具鋼,要打碎其中碳化物的晶塊,對這些模具鋼進行合理地鍛造,從而使碳化物的分布等級降低。還有一些尺寸很大和無法進行鍛造的模具,對於這些模具,可採用雙細化的固溶處理的方法,從而使模具的稜角圓整化、碳化物更細化,降低模具熱處理的變形程度。

2.2對於模具,在它們的半精加工前和粗加工之後,要對模具進行退火,還能採用去應力的方法來降低淬火的溫度,使模具淬火之後的殘餘應力減少。為了減少淬火的殘餘應力,還可以採用淬油、分級淬火、出油空冷等一些淬火的工藝。

這些措施能減少模具在淬火之後的殘餘應力,從而降低模具熱處理之後的變形程度。

2.3人們在設計模具的時候,要降低模具的結構不對稱的程度和厚薄懸殊的程度,在模具的薄厚交界的地方,採用平滑過渡的結構設計。要熟知模具變形的一些規律,根據這些規律,預留模具製造的加工量,使模具在淬火之後,不會因為變形而出現報廢的現象。

還可以採用組合式結構,使模具在淬火之後冷,降低模具熱處理的變形的程度。

2.4在複雜模具加熱的時候要緩慢地加熱

模具的真空熱處理出現的變形程度,比鹽浴爐的淬火加熱產生變形的程度要低很多,要採用模具預熱的方法,對一些高合金構成的模具採用二次預熱的方法,對低合金構成的模具採用一次預熱的方法,這些措施都可以使模具熱處理的程度降低。

在模具製造的過程中,熱處理是其中必備的一項加工工藝,模具的成本和質量與模具的熱處理有很大的關係,可以增加模具的使用壽命。模具熱處理中遇到的難題就是模具的變形問題,模具變形的原因有很多,我們要掌握模具變形的規律,認真地調查和分析,總結預防模具變形的措施,減少模具變形的程度,促進模具熱處理的發展。

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