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          沖壓模具熱處理變形和開裂怎么辦
          • 發布時間:2019-12-24
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          影響五金沖壓模具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、零件的結構形狀及截面尺寸、熱處理工藝等因素有關。開裂往往是可以預防的,但是熱處理變形總是難以避免的。

          影響五金沖壓模具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、零件的結構形狀及截面尺寸、熱處理工藝等因素有關。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、沖壓模具零件的結構形狀、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,以消除鍛件內網狀二次滲碳體,細化晶粒,消除內應力,并為后續(或終)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,應先進行調質處理,以減少淬火變形,盡量避免開裂傾向,并為終熱處理作好組織準備。


                二、優化淬火、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節。對于淬火重要的模具零件(如凸模、凹模)易發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、脫碳現象,零件變形與開裂的傾向增大。在規定的加熱溫度范圍內,淬火加熱溫度偏低則會造成零件內孔收縮,孔徑尺寸變小。故應選用加熱溫度規范的上限植;而對于合金鋼,加熱溫度偏高,則會引起內孔膨脹,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


                對于一些小型的沖壓凸凹?;蚣氶L的圓柱形零件(如小沖頭),可事先預熱至520--580℃,然后放入中溫鹽浴爐內加熱至淬火溫度,比直接使用電爐或反射爐加熱淬火零件變形明顯減小,且能控制開裂傾向。尤其是高合金鋼模具零件,正確的加熱方式為:先預熱(溫度為530--560℃),然后升至淬火溫度。加熱過程中應盡量縮短高溫段時間,以減少淬火變形及避免小裂紋的生產。


                5.冷卻劑的選擇


                對于合金鋼而言,減小淬火變形的[敏感詞]方法是使用硝酸鉀和亞硝酸鈉熱浴的等溫淬火或分級淬火,這種方法尤其適宜處理形狀復雜、尺寸要求[敏感詞]的沖壓模。有些多孔模具零件(如多孔凹模),等溫淬火時間不宜過長,否則會引起孔徑或孔距變大。若利用油中冷卻收縮,以及硝酸鹽中冷卻膨脹的特征,合理應用雙介質淬火,可減小零件變形。


                6.線切割前的淬火處理


                對于一些線切割加工的沖壓模零件,線切割加工之前應采用分級淬火和多次回火(或高溫回火)熱處理工藝,以提高零件的淬透性,并使其內應力分布趨于均勻,且處于較小內應力狀態。內應力越小,線切割后的變形和開裂的傾向性就越小。


                7.冷卻方式的優化


                當零件從加熱爐中取出放入冷卻劑之前,應放置在空氣中適當預冷,隨后放入冷卻劑中淬火,這是減小零件淬火變形及防止零件開裂傾向的有效方法之一。模具零件放入冷卻劑后,應適當旋轉,且旋轉方向有所改變,這樣有利于零件部位保持均勻的冷卻速率,可明顯減小變形及防止開裂傾向


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