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如何改善沖壓模具熱處理變形和開裂

2024年08月26日09:58 

影響沖壓模具熱處理變形與開裂的原因是多方面的,主要與原始組織、鋼材的化學成分、零件的結(jié)構(gòu)形狀及截面尺寸、熱處理工藝等因素有關(guān)。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,截面尺寸的差異、沖壓模具零件的結(jié)構(gòu)形狀、熱處理(加熱—保溫—冷卻)過程中因加熱與冷卻的速率不同,在熱應力、組織應力及相變體積變化的綜合作用下,引起零件體積膨脹或收縮,從而使尺寸與形狀發(fā)生偏差、變形,甚至造成開裂。

一、預備熱處理

對于共析鋼的沖壓模具鍛件,應先進行正火處理,然后進行球化退火,以消除鍛件內(nèi)網(wǎng)狀二次滲碳體,細化晶粒,消除內(nèi)應力,并為后續(xù)(或最終)熱處理作好組織準備。沖壓凹模零件淬火前,應先進行低溫回火(穩(wěn)定化處理)。對一些形狀較為復雜、精度要求高的凹模,在粗加工后精加工前,應先進行調(diào)質(zhì)處理,以減少淬火變形,盡量避免開裂傾向,并為最終熱處理作好組織準備。

二、優(yōu)化淬火、回火處理工藝

1.回火處理的控制

模具零件從冷卻劑中取出后,不宜在空氣中停留較長時間,應及時放入回火爐中進行回火處理?;鼗鹛幚頃r,應避免低溫回火脆性和高溫回火脆性。對于一些精度要求的模具零件,淬火后采用多次回火處理,以消除內(nèi)應力,減小變形,避免開裂傾向。

2.淬火零件的防護

淬火、回火處理是影響沖壓模具零件熱處理變形或開裂的重要環(huán)節(jié)。對于淬火重要的模具零件(如凸模、凹模)易發(fā)生變形或開裂的部位,應采取有效的防護措施,力求使零件的形狀與截面對稱,內(nèi)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、脫碳現(xiàn)象,零件變形與開裂的傾向增大。在規(guī)定的加熱溫度范圍內(nèi),淬火加熱溫度偏低則會造成零件內(nèi)孔收縮,孔徑尺寸變小。故應選用加熱溫度規(guī)范的上限植;而對于合金鋼,加熱溫度偏高,則會引起內(nèi)孔膨脹,孔徑尺寸變大,因此應選用加熱溫度的下限值為宜。

4.加熱方式的改進

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