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模具熱處理變形與開裂的預防措施

  • 2014-12-24 13:12:55
  • 來源:《金屬加工(熱加工)》

3.合理制定技術條件

合理制定技術條件(包括硬度要求)是防止淬火變形、開裂的一條重要途徑。局部硬化或表面硬化就可以滿足使用要求的,盡量不要整體淬火。對于整體淬火模具,局部可放寬要求的,盡量不要強求一致。對于成本高或結構復雜的模具,當熱處理難以達到技術要求時,應更改技術條件,適當放寬那些對使用壽命影響不大的要求,以免因多次返修而造成報廢。

對于所選用的鋼種,不能以其所能達到的最高硬度作為設計時規定的技術條件。因為最高硬度往往是用尺寸有限的小試樣測得的,與實際尺寸較大的模具所能達到的硬度相差很大。由于追求最高硬度往往需要提高淬火冷卻速度,從而增大淬火變形與開裂傾向,所以用較高的硬度作為技術條件,即使尺寸較小的模具也會給熱處理操作帶來一定的困難。總之,設計者應根據使用性能和選定的鋼種,合理地制定切實可行的技術條件。此外,在對所選定的鋼種提出硬度要求時,還應避開產生回火脆性的硬度范圍。

二、合理安排工藝流程

正確處理機械加工與熱處理之間的關系,合理安排工藝流程,使冷、熱加工密切配合是減小模具熱處理變形的有效措施。

1、合理安排工藝流程的關鍵
有些模具的變形,單從熱處理的角度來考慮是無法解決問題的,但如轉換思維方式,從整個工藝流程著手,往往能收到意想不到的效果。圖8所示是一半圓形模具,由于形狀不對稱,淬火時會產生顯著的扭曲變形。如在淬火前加工成整體的圓環,等熱處理后再用鋸片砂輪將其切成兩件,則不但降低成本,還可以減少變形。


圖8 半圓形模具

2.根據特點預留加工余量

熱處理時難免會有變形,如能掌握其變形特點,合理地預留加工余量,不但可簡化熱處理操作,還能減少隨后的機械加工,特別是磨削加工的工作量。圖9所示為一個45鋼的成型模,熱處理后內孔會趨向脹大,故機械加工時,應預先留出負公差,使熱處理后符合設計要求。

對于那些事先無法預料變形大小和方向的模具,則可在型腔未加工到設計尺寸前,進行一次試淬,根據其變形特點,留出相應的機械加工余量。


圖9 成型模

(jiao點com)



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