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標(biāo)題: 模具熱處理技術(shù) [打印本頁]

作者: 寂靜天花板    時(shí)間: 2015-7-15 20:33
標(biāo)題: 模具熱處理技術(shù)
        1.模具的制造精度% y/ v4 H! ^* F, o( @# D/ v& F
        組織轉(zhuǎn)變不均勻,、不徹底及熱處理形成的殘余應(yīng)力過大,造成模具在熱處理后的加工,、裝配和模具使用過程中的變形,,從而降低模具的精度,甚至報(bào)廢,。
0 [/ t3 `; l2 a0 W2 ~* f2.模具的強(qiáng)度
, Y+ v6 E- |4 F0 O        熱處理工藝制定不當(dāng),、熱處理操作不規(guī)范或熱處理設(shè)備狀態(tài)不完好,造成被處理模具強(qiáng)度(硬度)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,。
2 p  |/ q2 S* {6 W( D3 E) E2 R3.模具的工作壽命3 X" j. c" Q4 c4 n7 _& p
        熱處理造成的組織結(jié)構(gòu)不合理,、晶粒度超標(biāo)等,導(dǎo)致主要性能如模具的韌性,、冷熱疲勞性能,、抗磨損性能等下降,影響模具的工作壽命,。
( P  d+ I! k& W4.模具的制造成本
7 r( m1 S+ ^& ?* ~( N5 h$ o        作為模具制造過程的中間環(huán)節(jié)或最終工序,,熱處理造成的開裂、變形超差及性能超差,,大多數(shù)情況下會(huì)使模具報(bào)廢,,即使通過修補(bǔ)仍可繼續(xù)使用,也會(huì)增加工時(shí),,延長交貨期,,提高模具的制造成本。/ f2 f" K5 @' @4 c
正是熱處理技術(shù)與模具質(zhì)量有十分密切的關(guān)聯(lián)性,,使得這兩種技術(shù)在現(xiàn)代化的進(jìn)程中,,相互促進(jìn),共同提高,。! N5 M7 y" a0 N. n" l

5 Y  Y. R& v& B2 `) c6 Q: E9 x近年來,,國際模具熱處理技術(shù)發(fā)展較快的領(lǐng)域是:真空熱處理技術(shù)、模具的表面強(qiáng)化技術(shù)和模具材料的預(yù)硬化技術(shù),。! |* Y: f2 C, |+ k" y& L! V% R  U
一,、模具的真空熱處理技術(shù)
+ n1 h. M6 h, }, v1 M        真空熱處理技術(shù),是近些年發(fā)展起來的一種新型的熱處理技術(shù),,它所具備的特點(diǎn),,正是模具制造中所迫切需要的,比如,,防止加氧化和不脫碳,、真空脫氣或除氣,消除氫脆,,從而提高材料(零件)的塑性,、韌性和疲勞強(qiáng)度,。真空加熱緩慢、零件內(nèi)外溫差較小等因素,,決定了真空熱處理工藝造成的零件變形小等,。
5 a$ `# g* }! i7 n按采用的冷卻介質(zhì)不同,真空淬火可分為:真空油冷淬火,、真空氣冷淬火,、真空水冷淬火和真空硝鹽等溫淬火。模具真空熱處理中主要應(yīng)用的是真空油冷淬火,、真空氣冷淬火和真空回火,。為保持工件(如模具)真空加熱的優(yōu)良特性,冷卻劑和冷卻工藝的選擇及制定非常重要,,模具淬火過程主要采用油冷和氣冷,。( K4 C# n3 M& p7 g
對于熱處理后不再進(jìn)行機(jī)械加工的模具工作面,淬火后盡可能采用真空回火,,特別是真空淬火的工件(模具),,它可以提高與表面質(zhì)量相關(guān)的機(jī)械性能,,如疲勞性能,、表面光亮度、腐蝕性等,。
. V  p7 W, }5 r/ U5 g5 [) K3 X熱處理過程的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)(包括組織模擬和性能預(yù)測技術(shù))的成功開發(fā)和應(yīng)用,,使得模具的智能化熱處理成為可能。由于模具生產(chǎn)的小批量(甚至是單件),、多品種的特性,,以及對熱處理性能要求高和不允許出現(xiàn)廢品的特點(diǎn),又使得模具的智能化處理成為必須,。( y$ W' J, |  W$ v3 t6 U* v8 f& Z
模具的智能化熱處理包括:明確模具的結(jié)構(gòu),、用材、熱處理性能要求,;模具加熱過程溫度場,、應(yīng)力場分布的計(jì)算機(jī)模擬;模具冷卻過程溫度場,、相變過程和應(yīng)力場分布的計(jì)算機(jī)模擬,;加熱和冷卻工藝過程的仿真;淬火工藝的制定,;熱處理設(shè)備的自動(dòng)化控制技術(shù)等,。國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家,如美國,、日本等,,在真空高壓氣淬方面,,已經(jīng)開展了這方面的技術(shù)研發(fā),主要針對目標(biāo)也是模具,。) \5 K+ N4 r" H- J  w6 @; C
二,、模具的表面處理技術(shù)
) b. Z6 [+ r* r8 E0 P2 N        模具在工作中,除了要求基體具有足夠高的強(qiáng)度和韌性的合理配合外,,其表面性能對模具的工作性能和使用壽命至關(guān)重要,。這些表面性能指:耐磨損性能、耐腐蝕性能,、摩擦系數(shù),、疲勞性能等,這些性能的改善,,單純依賴基體材料的改進(jìn)和提高是非常有限的,,也是不經(jīng)濟(jì)的,而通過表面處理技術(shù),,往往可以收到事半功倍的效果,,這也正是表面處理技術(shù)得到迅速發(fā)展的原因。
1 w! n2 w6 v& e模具的表面處理技術(shù),,是通過表面涂覆,、表面改性或復(fù)合處理技術(shù),改變模具表面的形態(tài),、化學(xué)成分,、組織結(jié)構(gòu)和應(yīng)力狀態(tài),以獲得所需表面性能的系統(tǒng)工程,。從表面處理的方式上,,又可分為:化學(xué)方法、物理方法,、物理化學(xué)方法和機(jī)械方法,。雖然旨在提高模具表面性能新的處理技術(shù)不斷涌現(xiàn),但在模具制造中應(yīng)用較多的主要的滲氮,、滲碳和硬化膜沉積,。9 Y* O: N) y& A3 Z/ @
(1)滲氮8 v* K6 w% v4 t7 N+ [7 O& Z6 Y
        滲氮工藝有氣體滲氮、離子滲氮,、液體滲氮等方式,。每一種滲氮方式中,都有若干種滲氮技術(shù),,可以適應(yīng)不同鋼種,、不同工件的要求。由于滲氮技術(shù)可形成優(yōu)良性能的表面,,并且滲氮工藝與模具鋼的淬火工藝有良好的協(xié)調(diào),,同時(shí),,滲氮溫度低,滲氮后不需激烈冷卻,,模具的變形極小,,因此,模具的表面強(qiáng)化是采用滲氮技術(shù)較早,,也是應(yīng)用最廣泛的,。2 Z* l8 T6 h! {* e+ v: R; \
(2)滲碳
2 l" [3 W+ }# x        模具滲碳的目的,主要是為了提高模具的整體強(qiáng)韌性,,即模具的工作表面具有高的強(qiáng)度和耐磨性,。由此引入的技術(shù)思路是,用較低級的材料,,即通過滲碳淬火來代替較高級別的材料,,從而降低制造成本。* x. h7 t# ^# O. k( i! f5 a3 n
(3)硬化膜沉積
! c. B( T2 I. B        硬化膜沉積技術(shù),,目前較成熟的是CVD和PVD,。為了增加膜層工件表面的結(jié)合強(qiáng)度,現(xiàn)在發(fā)展了多種增強(qiáng)型CVD,、PVD技術(shù),。) u; H5 v+ p' K. e9 ]( R! H7 f
硬化膜沉積技術(shù)最早在工具(刀具、刃具,、量具等)上應(yīng)用,,效果極佳,多種刀具已將涂覆硬化膜作為標(biāo)準(zhǔn)工藝,。模具自上個(gè)世紀(jì)80年代開始采用涂覆硬化膜技術(shù),目前的技術(shù)條件下,,硬化膜沉積技術(shù)(主要是設(shè)備)的成本較高,,仍然只在一些精密、長壽命模具上應(yīng)用,,如果采用建立熱處理中心的方式,,則涂覆硬化膜的成本會(huì)大大降低,更多的模具如果采用這一技術(shù),,可以整體提高我國的模具制造水平,。
* u3 f& N0 B2 H1 k3 f" ~/ L, J三、模具材料的預(yù)硬化技術(shù)2 j) n( N/ q' I/ Y0 o7 T. _
        模具在制造過程中進(jìn)行熱處理,,是絕大多數(shù)模具長時(shí)間沿用的一種工藝,,自上個(gè)世紀(jì)70年代開始,國際上就提出了預(yù)硬化的想法,,但由于加工機(jī)床剛度和切削刀具的制約,,預(yù)硬化的硬度無法達(dá)到模具的使用硬度,,所以,預(yù)硬化技術(shù)的研發(fā)投入不大,。* o6 p; {+ o9 T7 v, y8 l3 F# z
隨著加工機(jī)床和切削刀具性能的提高,,模具材料的預(yù)硬化技術(shù)開發(fā)速度加快,到上個(gè)世紀(jì)80年代,,國際上工業(yè)發(fā)達(dá)國家,,在塑料模用材上使用預(yù)硬化模塊的比例已達(dá)到30%(目前在60%以上)。我國在上世紀(jì)90年代中后期開始采用預(yù)硬化模塊(主要用國外進(jìn)口產(chǎn)品),。
" j$ m6 n9 O# F模具材料的預(yù)硬化技術(shù),,主要在模具材料生產(chǎn)廠家開發(fā)和實(shí)施。通過調(diào)整鋼的化學(xué)成分和配備相應(yīng)的熱處理設(shè)備,,可以大批量生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定的預(yù)硬化模塊,。我國在模具材料的預(yù)硬化技術(shù)方面,起步晚,,規(guī)模小,,目前還不能滿足國內(nèi)模具制造的要求。
3 g  \+ k5 t. R4 {% K$ k采用預(yù)硬化模具材料,,可以簡化模具制造工藝,,縮短模具的制造周期,提高模具的制造精度,�,?梢灶A(yù)見,隨著加工技術(shù)的進(jìn)步,,預(yù)硬化模具材料會(huì)用于更多的模具類型,。
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作者: 何以解憂123    時(shí)間: 2015-7-15 21:07
模具熱處理還有感應(yīng)表面淬火,激光表面淬火
作者: 510896561    時(shí)間: 2015-7-18 16:55
話說,這個(gè)正在學(xué)習(xí)當(dāng)中,,感覺好難
作者: 雄獅61    時(shí)間: 2015-7-20 01:02
非常好




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