冷挤压是一种高效、高精的少切削加工工艺,广泛实用于机械制作等行业。采用冷挤压工艺,可以在常温下使金属在模腔内产生塑性变形,从而获得所需尺寸外形和必定性能的产品。与其它工艺相比,冷挤压可以节材30%-50%,节能40%-80%,还具有可加工外形复杂零件等长处。因此,冷挤压工艺的发展,带动了冷挤压冷作模具的热处理改革与提高。
冷挤压冷作模具的热处理缺点防止道路和方法,简介如下:
1.防止冷作模具的热处理缺点基础道路
利用相变体积胀缩效应—增加残余奥氏体含量;直接形成贝氏体;利用深冷处理调节体积胀缩;利用回火调节体积胀缩;公平配置模块的流线方向;淬火前体积预胀缩处理。
下降淬火热应力及组织应力—打消毛坯中的残余应力;加热及冷却过程中温度均匀;优选冷却方法,把持应力平衡
提高断裂抗力及塑性变形抗力—碳化物散布渺小,圆匀;获得板条状隐晶状马氏体,避免显微裂纹;奥氏体晶粒细化;及时回火打消淬火应力。
限形、整形防护及校订—利用相变超塑性效应,限形、整形;对危险部位进行防护;利用局部热应力整形。
2.防止冷作模具的热处理缺点重要工艺方法
⑴低温调质处理—稍高于A1--A1+20-40℃点温度预淬火及550℃-650℃*2--4h高温回火。其体积小于退火状态,再经惯例淬火时可明显减少体积和尺寸膨胀程度。
⑵打消应力回火—精密模具在精加工前进行除应力回火(530—550℃或680—700℃*2min/mm、炉冷至400℃空冷),打消冷加工残余应力,减少淬火变形量。
⑶单薄部位的防护—对模具易淬裂、翘曲的部位用石棉绳或石棉板进行包扎、填塞;对易胀缩的方向,外加刚性支架、拉杆、预留工艺墙等结构强化措施;钻铣工艺型孔使型腔外形匀称化,加塞热平衡型芯、板块改良降温均匀性。
⑷公平选择淬火加热工艺—在淬火加热过程中的受热均匀性、装炉的方法对淬裂及变形有很大的影响。加热工艺的要点;在盐浴炉中可用静态加热、局部加热、多次加热、公平悬挂及避开电极等,在箱式炉中可用公平放置、装箱排挤加热或快速加热等。另外,根据不同钢号和冷却方法可用低温或高温淬火工艺。
⑸公平选择淬火冷却工艺—根据模具型腔的外形和易裂部位状态可用空气预冷、局部预冷、恒温预冷、公平应用淬火介质、公平的冷却把持、分级淬火、冷--热浴复合分级淬火或整形淬火等工艺的利用。
⑹回火工艺—合金钢制作的冷作模具,热处理后在放置过程中有时会产生开裂和变形。这是由于淬火冷却终止温渡过高就转进回火炉中回火,在随后的冷却过程中残余奥氏体向淬火马氏体转变所致。另外,高合金钢假如回火不充分,在随后的磨削加工中,因表面磨削温度将残余奥氏体中碳的析出,使该处Mf点上升而呈现淬火马氏体,在组织应力和热应力作用下,使模具表面产生龟裂或型孔开裂。这些可通过多次回火来解决,经充分回火后,对需线切割或磨削加工的模具,事前进行140—160℃*12-24h热油时效,可克服加工过程中自行碎裂或尺寸变更。
⑺热处理变形的校订—利用回火过程应力松弛效应,促使弹性变形向塑性变形转化而校订翘曲。用残余奥氏体在低温下的马氏体转变膨胀效应,校订Cr12系钢模具在过热淬火造成的体积压缩。用淬火热应力(无相变加热后热缩处理)使模具型腔压缩,常用于校订变形、旧模具翻新和冷加工超差模具的补救。
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