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模具的真空熱處理技術及表面處理技術

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-21     來源:[標簽:出處]     作者:[標簽:作者]     瀏覽次數:139
核心提示:

  模具熱處理是保證模具性能的重要工藝過程。它對模具的如下性能有著直接的影響。

  模具的制造精度:組織轉變不均勻、不徹底及熱處理形成的殘余應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,甚至報廢。

  模具的強度:熱處理工藝制定不當、熱處理操作不規(guī)范或熱處理設備狀態(tài)不完好,造成被處理模具強度(硬度)達不到設計要求。

  模具的工作壽命:熱處理造成的組織結構不合理、晶粒度超標等,導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。

  模具的制造成本: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,大多數情況下會使模具報廢,即使通過修補仍可繼續(xù)使用,也會增加工時,延長交貨期,提高模具的制造成本。

  正是熱處理技術與模具質量有十分密切的關聯性,使得這二種技術在現代化的進程中,相互促進,共同提高。20世紀80年代以來,國際模具熱處理技術發(fā)展較快的領域是真空熱處理技術、模具的表面強化技術和模具材料的預硬化技術。

[$page]  模具的真空熱處理技術

  真空熱處理技術是近些年發(fā)展起來的一種新型的熱處理技術,它所具備的特點,正是模具制造中所迫切需要的,比如防止加熱氧化和不脫碳、真空脫氣或除氣,消除氫脆,從而提高材料(零件)的塑性、韌性和疲勞強度。真空加熱緩慢、零件內外溫差較小等因素,決定了真空熱處理工藝造成的零件變形小等。

  按采用的冷卻介質不同,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。

  對于熱處理后不再進行機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量相關的機械性能,如疲勞性能、表面光亮度、而腐蝕性等。

  熱處理過程的計算機模擬技術(包括組織模擬和性能預測技術)的成功開發(fā)和應用,使得模具的智能化熱處理成為可能。由于模具生產的小批量(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廢品的特點,又使得模具的智能化熱處理成為必須。模具的智能化熱處理包括:明確模具的結構、用材、熱處理性能要求;模具加熱過程溫度場、應力場分布的計算機模擬;模具冷卻過程溫度場、相變過程和應力場分布的計算機模擬;加熱和冷卻工藝過程的仿真;淬火工藝的制定;熱處理設備的自動化控制技術。國外工業(yè)發(fā)達國家,如美國、日本等,在真空高壓氣淬方面,已經開展了這方面的技術研發(fā),主要針對目標也是模具。

  模具的表面處理技術

  模具在工作中除了要求基體具有足夠高的強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重要。這些表面性能指:耐磨損性能、耐腐蝕性能、摩擦系數、疲勞性能等。

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