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L 2.5 模具的制造工藝 1.2.5.1 鍛造工藝 門前我國模塊標準化程度很低,鋼材規(guī)格也很少,用J’’澇將所購進的圓鋼改鍛成所需的模具毛坯,因此,鍛造的首要目的是使鋼材達到模具毛坯的尺寸及規(guī)格,為后續(xù)加工做好準備。 改鍛的第::個目的是改善模具鋼的組織和性能。如使大塊碳化物打碎,獲得均勻分布狀態(tài);改善模具金屬纖維的方向件,使流線合理分布;消除或減輕冶金缺陷如焊合氣孔、提高鋼的致密度等。 從冶金廠購進的鋼材首先要檢驗共晶碳化物的木均勾度,如果碳化物個均勻反級別大于3級,則鋼材力學性能下降,如果未經(jīng)充分改鍛,則會因組織不均勻而造成組織府力,熱處理時易發(fā)生變形及開裂。因此,對這類鋼材最好采取多向多次鍛拔,以便盡量擊碎碳化物和改善鍛件金屬纖維方向性。 模具鋼碳含量及合金元素含量均較高、導熱性差,特別是高碳高合金鋼鍛造溫度范圍較窄,如操作不當極易鍛裂。閱此.橫具鋼要有嚴格合理的鍛造工藝。首光、加熱速度不能太快,加熱要均勻,注意鋼料在爐巾的位置娶適當,有時加熱還耍翻轉棒料.以便其受熱均勻。加熱溫度不能過南.要防止過熱和過燒。鍛打財要輕重掌捏適度,打擊兒過大,變形魚太大,易嚴生裂紋。停鍛后的冷tg速度也很重要.冷卻過快也易開裂c因此,如果鍛造工藝不合理,不僅達4;到改善模具鋼質量和提高其性能的目的,甚至會造成鍛造缺陷而惡化鋼材質量。 作為因故鍛工藝的改進而提高模具壽命的實例很多.如某配件廠的沖沖模材質為crl2,毛坯尺寸柏o mm,共品碳化物大于5級,不經(jīng)改鍛.內軋材直接車削加L—,使用壽命僅數(shù)件至數(shù)十件,最高達3000件,均以崩刃、縱向開裂或碎裂而失效;后改用460 mm棒料,經(jīng)繳粗鍛制成柏o m rn,共品碳化物為3—4級,分布也較均勻,制成模jL后,使用壽命達8000件以g:‘。12.5.2 機械加工 A 車削中的刀痕 模具的型腔或凸模圓角部分,在機加工巾常閱進刀太深rnf留F局部JJ痕,造成嚴重的府力集中。當模具淬火時或模義服役過程中.深刀痕便成為裂紋源,在府力集中的刀痕部位極易產(chǎn)生微裂紋,這種微裂紋在反復使用過積中進‘步擴展,最后導致開裂而失效。Jd此可在答件粗加丁的最后一道切削時盡量減小進給量,避免留下粗刀痕,防比出現(xiàn)不正常的折斷失效。 B 磨削4p工 模具在淬火、回火后一般都要進行濟削加工.以獲得極低的表面粗糙度。對模具型胖表面研磨時.巾于磨削速度過大,冷卻條件美等因素會導致磨削表面過熱,引起在面軟化、硬度降低,使模具在位用巾岡磨損嚴重或由于熱應力咐產(chǎn)生磨削裂紋。只朽磨削過燒和磨削裂紋的模具,其疲勞強度降低,模具品發(fā)達干期失效。lAI此可采用團削力強的粗顆版砂輪或教結性較差的砂輪;選用合適的沖卻劑;磨削后采用消除磨削府力回火來避免。 c 表面粗糙度及脫碳層 表面粗糙度對靜彎強度有一定影吶,進而影響模JL壽命。AII6cr3v出鋼制作的冷擠壓模只,次面粗糙度為R。=6.3—3.2p”時,模只平均壽命為3萬次左右,斥將模只精拋到R。=o.8—o.4P”時,模只平均壽命達到(45—5)萬次。表面服碳層在切削加丁時應除盡,否則淬火后會山現(xiàn)軟點或軟R,表面硬度普遍降低。表面脫碳層也加劇丁模具淬裂及磨裂傾向。 1.2.5.3 電久花加工 無論冷、熱模具均廣泛采用電火花賽孔、線切割、電火花成形等。模具進行電加工時,出放電會產(chǎn)牛大量的熱。將被加工部位加熱到很尚溫度,在最表層會發(fā)生熔融,然后激冷并很快凝固,形成所謂白完層,在顯微鏡rITf看11l許多微細裂紋。白央層硬度高、脆件大,層r區(qū)域分別為淬火層及回火層,硬度較馱。閱此可用機械加—J—方法去除白亮層及其中的微觀裂紋。電加工后進行‘次低溫問火,減輕電火花加[”層的脆性,防止裂紋擴展。