模具加工后如何热处理
模具制造中常用有哪些热处理工艺?常用的热处理方法如下:
模具材料的选用及热处理方法?
1.真空热处理:真空热处理是真空技术和热处理技术相结合的一种新型热处理技术。进行真空热处理的真空环境是指一个大气压以下的气氛环境,包括低真空、中真空、高真空和超高真空,真空热处理实际上属于气氛控制热处理。真空热处理是指热处理过程全部或部分在真空中进行,热处理质量大大提高。与常规热处理相比,真空热处理可以实现无氧化、脱碳、渗碳,去除工件表面的磷屑,并具有脱脂、脱气功能,从而达到表面光洁的效果。
2.深冷处理:深冷处理是指以液氮为制冷剂,在-130℃以下对工件进行处理的方法。深冷处理可以显著提高工件的韧性,而不降低工件的强度和硬度。深冷处理方法分为液体法和气体法。液态法是将工件直接放入液氮中,处理温度为-150℃。缺点是热震大,有时工件甚至会开裂。气体法是基于液氮的汽化潜热和低温氮气的吸热制冷,处理温度达到-196℃,处理效果好。
3.高温回火:高温回火是指将零件淬火,然后加热到500~650℃,一般加热到临界温度,保温一段时间,然后以适当的速度冷却。高温回火得到铁素体细小渗碳体的混合物,即回火索氏体组织。具有优异的综合机械性能,多用于结构件淬火后的回火,如连杆、螺栓、齿轮、轴等。高温淬火回火称为淬火回火处理,广泛应用于工业生产中。回火温度范围为500-650℃,有利于彻底消除内应力,提高金属的塑性和韧性。回火一般采用空气冷却。硬度一般在25-35 HRC之间,回火后的组织为回火索氏体。主要用于含碳量为0.3%-0.5%的碳钢和合金钢制成的各种连接和传动结构件。
模具制造过程中常用哪些热处理工艺方法?根据模具在的工作条件,模具可分为冷加工模具和热加工模具,其热处理工艺略有不同。
1.冷作模具:需要高硬度、高耐磨性和一定的韧性,所以这类模具钢往往含碳量较高。因此,锻造后需要进行预热处理,机加工后需要进行最终热处理。通常的热处理工艺有球化退火、低温淬火和回火,有时也有化学热处理,如渗碳、渗氮、碳氮共渗等。,以及表面淬火,应力消除退火和个别精度。
2.热作模具:由于加工对象往往是加热到奥氏体状态的钢,需要有一定的硬度和较高的耐磨性,又因为锻造,需要较高的冲击韧性。所以这类钢往往是中碳钢和中碳合金钢,需要的热处理工艺通常是淬火和回火。机械加工或高温淬火回火有时需要球化退火。
模具材料的选用及热处理方法?
模具,包括注塑模具和冲压模具,注塑模具的主要部件是动模和定模,使用的材料多为优质碳素工具钢,例如45号钢。热处理通常需要表面硬化。
冲压模具的选材比较复杂。比如底座、固定板、导向板、垫板、上支架都是45钢,而凸凹模则采用优质碳素工具钢或合金结构钢,例如T8A、2ocr、4ocr等。热处理硬化要求达到HRC 58-60度。
模具材料的选用及热处理方法?
①如果模具型腔复杂且尺寸较大,推荐使用合金工具钢。钢种:用CrWMn热处理20000次,变形比较小,材料普通,成本低。用5CrMnMo和5CrNiMo热处理10万次,具有较好的变形性、耐热性和耐磨性。热处理:粗加工后进行调质处理,直至硬度达到HB250~280,然后精加工成型,淬火至HRC62,再抛光成型。
②如果你的模具尺寸小,型腔结构简单,合模压力比较低,完全可以用40Cr做20000次,热处理是调质。如果淬火温度为850~860,回火温度为5000,100000次,那么调质后的表面会被高频淬火(HRC58~HRC62)。注:淬火工艺是指将金属工件加热到一定的适当温度并保持一定时间,然后浸入淬火介质中快速冷却10000次的金属热处理工艺,这是模具寿命的单位。CrMnMo、CrWMn和CrNiMo是制造模具最常用的高碳合金工具钢。HRA、HRB和HRC是洛氏硬度的单位。HBS和HBW是布氏硬度的单位。HR指洛氏硬度;HB是指布氏硬度。洛氏硬度没有单位,是一个无量纲的力学性能指标。常用的硬度标度有A、B、C三种,通常表示为HRA、HRB、HRC,其表示方法为硬度数据的硬度符号,如50HRC。
通常模具中哪些零件需作热处理,作哪类热处理?其作用是什么?
压铸模具零件的热处理:
1.淬火设备为高压大流量真空空气淬火炉。
(1)淬火前:采用热平衡方法,提高模具加热和冷却的整体一致性。所有的薄壁洞、槽、洞等。影响这一点的应进行填充和堵塞,以确保模具能尽可能均匀地加热和冷却;同时要注意装炉,防止压铸模具在高温下因自重而变形。
(2)模具的加热:在加热过程中,模具要缓慢加热(升温速度为200℃/h),采用两段预热的方法,防止因快速加热导致模具内外温差过大,造成热应力过大,同时降低相变应力。
(4)淬火冷却:采用预冷,通过调节气压和风速有效控制冷却速度,最大限度实现理想冷却。即预冷至850℃后,冷却增加。当模具温度低于500℃时,冷却速度将逐渐降低,当模具温度低于Ms点时,将采用近似等温转变的冷却,使淬火变形最小化。当模具冷却到150℃左右时,关闭冷却风扇,让模具自然冷却。
2.退火包括锻后球化退火和制模时去应力退火两部分。其主要目的:在原料阶段改善晶体结构;加工方便,硬度降低;防止加工后变形和淬火裂纹,消除内应力。
(1)球化退火。模具钢锻造后内部组织变成不稳定晶体,硬度很高很难切削。另外,这种状态的钢内应力大,加工后容易变形和淬火,机械性能差。为了使碳化物晶体成为球化的稳定结构,球化退火是必要的。
(2)去应力退火。有残余应力的模具钢在加工时,加工后会产生变形。如果加工后残余应力,淬火时会产生大变形或淬火裂纹。为了防止这些问题,必须进行应力消除退火。
通常,在模具制造过程中进行三次去应力退火:
(1)当切除1/3以上原材料体积的形状或深度加工1/2原材料厚度时,加工余量为5 ~ 10 mm,进行第一次去应力退火。
(2)当精加工留有余量(2 ~ 5 mm)时,进行第二次去应力退火。
(3)在模具测试之后,在淬火之前进行第三次去应力退火。
3.回火淬火的模具冷却到100℃左右时,应立即回火,防止进一步变形甚至开裂。回火温度由工作硬度决定,一般回火三次。
4.渗氮处理一般压铸模淬火回火(45 ~ 47 HRC)后即可使用,但为了提高模具的耐磨性、耐腐蚀性和抗氧化性,防止粘模,延长模具寿命,必须进行渗氮处理。氮化层深度一般为0.15 ~ 0.2 mm,氮化后要打磨掉白亮层(约0.01mm厚)。
5、几点注意事项
(1)模具的热处理变形是相变应力和热应力共同作用的结果,受多种因素影响。因此,在选材正确的前提下,还应注意毛坯的锻造,采用六面锻造的方法反复镦拔。同时在模具设计阶段一定要注意使壁厚尽可能均匀(壁厚不均匀时要开工艺孔);对于形状复杂的模具,应采用镶嵌结构,而不是整体结构;对于薄壁和尖角的模具,应采用圆角过渡和增大圆角半径。热处理过程中,数据记录,长、宽、厚各个方向的变形,热处理条件(加料、加热温度、冷却速度、硬度等。)为今后模具热处理积累经验。
(2)压铸模具的加工一般有两种工艺流程,都是根据实际情况确定的。第一种:普通压铸模具。锻造→球化退火→粗加工→第一次去应力退火(余量5 ~ 10Mm)→粗加工→第二次去应力退火(余量2 ~ 5 mm) →精加工→第三次去应力退火(试模后淬火前)→淬火→回火→夹紧→渗氮。第二种:特别复杂,淬火后容易变形。锻造→球化退火→粗加工→第一次去应力退火(留5 ~ 10 mm余量)→淬火→回火→机电加工→第二次去应力退火(留2 ~ 5 mm余量)→机电加工→第三次去应力退火(试模后)→固定→渗氮。