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提高模具質量的方法

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引導語:下面是小編為大家精心整理出的一些關於提高模具質量的方法,希望能夠幫助到大家哦!

提高模具質量的方法

隨著近幾年科技的發展,模具行業的技術應用也在不斷地提升。模具企業一直著力於提高模具鋼冶金質量的途徑的研究中。經過多年的努力探索,目前,國內外主要冶金生產部門致力於模具鋼材冶金質量的提高,主要有以下幾個方面:

  1.冶煉質量

對於高質量的模具鋼材,國內外廣泛採用爐外精煉、真空處理、真空冶煉、噴粉處理、電渣重熔等工藝,降低鋼中的有害元素、氧、氫和夾雜物的含量,進行化學成分和澆注溫度的微調。通過電渣重熔,還能夠有效地改善鋼的低倍組織和緻密度,提高模具鋼材的等向性。

國內一些生產廠的試驗說明,電弧爐生產的4Cr5MoSiV1鋼的橫向衝擊韌度值只相當於縱向的31%,通過電渣重熔以後的4Cr5MoSiV1鋼,橫向衝擊韌度值可相當於縱向的70%,提高1倍以上。

對於特殊要求的模具鋼材,則採用粉末冶金工藝生產的粉末高速鋼和粉末高合金模具鋼,可以更好地改善鋼的組織和效能。

  2.鍛造軋製工藝

在保證一定的鍛造比的基礎上,儘可能採用鐓粗拔長鍛造和交叉軋製工藝,以提高模具材料的等向性。為了減少加工餘量,提高材料的利用率,廣泛採用精鍛機、快鍛水壓機、高精度連軋機生產,提供高精度的鋼材,適應模具製造的`需要。

 3.熱處理和精加工

鍛、軋材的熱處理,應採用可控氣氛或真空熱處理,避免氧化脫碳;對有些塑料模具鋼和熱作模具鋼,應由冶金部門進行預硬處理;對有些要求高的熱作模具材料,應由冶金部門預先進行組織細化處理,消除鋼中的粗大碳化物和鏈狀分佈的碳化物,得到細小、均勻分佈的碳化物組織,以進一步改善鋼的各種效能,特別是等向性。

根據國外的一些報道,有些熱作模具鋼通過電渣重熔 — 多向鍛造(軋製)— 組織細化處理,生產出高質量高等向性的模具鋼,其橫向的衝擊韌度值可以相當於縱向的90%以上。不少鋼廠對這種工藝生產的鋼命名了商品牌號,如奧地利伯樂鋼廠的ISODISC;日本日立金屬公司的ISOTROPY,日本高周波鋼業公司的MICROFINE等,我國不少冶金生產部門也在致力於這項工作。

另外,從鋼材各部位的冶金質量考慮,製造模具時,應注意使模具的主要工作面(如型腔或刃部)選擇接近鋼材的表面位置;因為在一般情況下,鋼材的表面是鋼材比較清潔的部位,而鋼材的心部是鋼材低倍缺陷比較集中的區域;特別是在大截面萊氏體鋼材中,中心部位鋼的共晶碳化物不均勻度會比表面部位高出2-3級。還有,模具的主要承受載荷的方向最好能選擇與鋼材的變形方向相一致,以減少鋼材的各向異性對模具的不利影響。

  4.導熱性

導熱性也是模具鋼材特別是有些熱作模具鋼材和塑料模具鋼材的主要效能指標之一。導熱性好的模具鋼材,能把加工中產生的熱量和加工工件傳來的熱量迅速傳出,避免模具工作表面產生過熱現象,改善模具的工作條件。

對一些熱塑性塑料成形用的模具和一些壓鑄模具,為了加快生產節奏,希望壓制的工件迅速降溫脫模以提高生產率,為了解決這一問題,有時選用一些比鋼鐵導熱性更好的模具材料,如高強度銅合金、高強度鋁合金等。

 5.精料和製品化

為了縮短模具的製造週期,模具製造部門在選購模具鋼材時,應儘可能選用精料和製品,如,經過剝皮、冷拔或磨削加工的精品鋼材,經過粗加工、精加工、甚至精加工淬火回火的模組。模具製造部門利用這些精料和製品稍進行加工,即可與標準模架裝配使用。既可以有效地縮短模具製造週期,適應模具使用部門的需要,又因為前一階段精料和製品的生產是在冶金廠高效率大批量生產的,可以降低生產費用,提高材料利用率。

  6.合理選擇模具鋼材應考慮的其他因素

在進行模具鋼材選擇時,根據模具的使用條件和要求,除了必須考慮以上各種因素,特別是模具鋼材的主要效能必須與模具的使用條件要求相適應外,還需要考慮選用的模具鋼材的價格和通用性。

一般情況下,當生產的工件批量很大,模具的尺寸較小時,模具鋼材在模具製造費用中所佔的份額很小,模具鋼材的價格可不作為主要考慮的指標,可以儘量選擇比較高階的適用的模具鋼材。而對於大型或特大型形狀較簡單的模具,由於模具鋼材的費用將在模具總的成本中佔較大的份額,所以可以根據生產工件的批量,選用價格較低的模具鋼材,或者模具本體選用價格低的模具鋼材,而在模具的關鍵工作部位,如型腔或刃口處,採用鑲塊或堆焊的方法將高階的模具鋼材鑲上去或堆焊上去,既能提高模具的使用壽命,又能降低材料費用。

模具鋼材的通用性,也是選用模具鋼材時必須考慮的因素。模具鋼材一般用量不大,品種、規格很多,為了便於在市場上採購和備料,應該考慮材料的通用性。除了特殊要求以外,儘可能採用大量生產的通用型模具鋼材。由於通用型模具鋼材技術比較成熟,積累的生產工藝和使用經驗較多,效能資料也比較完整,便於在設計和製造過程中參考;另外,選用通用型模具鋼材,還便於採購、備料和材料管理工作。