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预防热处理的变形方法

发布日期:2017-12-20    浏览次数:

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如何预防模具热处理变形?本文试就精密复杂模具变形状况、变形原因的研究,来探讨减少和控制精密复杂模具变形的措施,以提高模具产品的质量和使用寿命。

一、模具材料的影响
1、模具的选材:制造精密复杂、要求变形较小的模具,要尽量选用微变形钢,如空淬钢等。
2、模具材质的影响
一般来说Cr12MoV钢是微变形钢,不应该出现较大变形。我们对变形严重的模具进行金相分析发现,模具钢中含有大量共晶碳化物,且呈带状和块状分布。
(1)预防措施
①在制造精密复杂模具时,要尽量选择碳化物偏析较小的模具钢,不要图便宜,选用小钢厂生产的材质较差钢材。
②对存在碳化物严重偏析的模具钢要进行合理锻造,来打碎碳化物晶块,降低碳化物不均匀分布的等级,消除性能的各向异性
③对锻后的模具钢要进行调质热处理,使之获得碳化物分布均匀、细小和弥散的索氏体组织、从而减少精密复杂模具热处理后的变形
④对于尺寸较大或无法锻造的模具,可采用固溶双细化处理,使碳化物细化、分布均匀,棱角圆整化,可达到减少模具热处理变形目的(2)模具椭圆(变形)产生的原因 这是因为模具钢中呈一定方向分布的不均匀碳化物的存在,碳化物的膨胀系数比钢的基体组织小30%左右,加热时它阻止模具内孔膨胀,冷却时又阻止模具内孔收缩,使模具内孔发生不均匀的变形,使模具的圆孔出现椭圆。广州热处理加工
二、模具结构设计的影响
1、变形的原因
由于模具各处厚薄不均或存在尖锐圆角,因此在淬火时引起模具各部位之间的热应力和组织应力的不同,导致各部位体积膨胀的不同,使模具淬火后产生变形。
2、预防措施
设计模具时,在满足实际生产需要的情况下,应尽量减少模具厚薄悬殊,结构不对称,在模具的厚薄交界处,尽可能采用平滑过渡等结构设计。根据模具的变形规律,预留加工余量,在淬火后不致于因为模具变形而使模具报废。
对形状特别复杂的模具,为使淬火时冷却均匀,可采用给合结构。
加热温度的影响
一些厂家为了保证模具达到较高硬度,认为需提高淬火加热温度。但是生产实践表明,这种做法是不恰当的,对于复杂模具,同样是采用正常的加热温度下进行加热淬火,在允许的上限温度加热后的热处理变形要比在允许的下限温度加热的热处理变形大得多。
(1)变形原因 众所周知,淬火加热温度越高,钢的晶粒越趋长大,由于较大晶粒能使淬透性增加,则使淬火冷却时产生的应力越大。再之,由于复杂模具大多由中高合金钢制造,如果淬火温度高,则因Ms点低,组织中残留奥氏体量增多,加大模具热处理后变形。
(2)预防措施 在保证模具的技术条件的情况下合理选择加热温度,尽量选用下限淬火加热温度,以减少冷却时的应力,从而减少复杂的热处理变形。


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