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  模具熱加工現(xiàn)代技術(shù)研究交流

 

發(fā)布: 2008-7-17 09:25    作者: webmaster 

 

一、前言

北方模具熱處理部做為天津市模具熱處理協(xié)作點(diǎn)【對(duì)天津、河北(黃驊、廊坊、任丘)北京地區(qū)】要想在市場(chǎng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)中成為強(qiáng)者，就必須保證高質(zhì)量、高效率、高服務(wù)。所以，我們堅(jiān)持兩個(gè)方針——

1.經(jīng)營方針：

業(yè)務(wù)廣承攬，爐爐要裝滿，余熱巧利用，加熱盡量短。

2.管理方針：

工藝先進(jìn)，質(zhì)量上乘，交活迅速，服務(wù)熱情。

我們一線人員15人(公司為車間服務(wù)人員5人)內(nèi)部每年擠壓模具處理100噸，軟氮化30噸，對(duì)外協(xié)作年產(chǎn)值約120萬元，現(xiàn)電價(jià)每度約7角，是熱處理第一大成本。所以如何降低能耗，如何迎合各客戶的價(jià)格，如何選擇設(shè)備都是熱處理應(yīng)考慮的必要因素。

目前在國內(nèi)做為一個(gè)模具熱處理專業(yè)點(diǎn)必須同時(shí)具備：真空爐、氣體保護(hù)爐、鹽浴爐、氣體氮化爐、硝鹽浴、堿浴、兩硝淬火水介質(zhì)及溫度均勻的回火爐。當(dāng)然長桿調(diào)彎、長板校平以及大尺寸模具里氏硬度檢驗(yàn)以及各儀表各臺(tái)爐的定期溫度檢驗(yàn)(UJ36直流電位差計(jì))以及氮化、滲碳層深的檢驗(yàn)及硬度檢測(cè)(金相、顯微硬度計(jì))并嚴(yán)格淬火后的硬度抽驗(yàn)及熱處理完畢后的批量抽檢甚至百分之百的硬度檢驗(yàn)并出示合格檢驗(yàn)報(bào)告。

真空淬火質(zhì)量好(適合帶有小孔槽，進(jìn)口材料，鋼材淬火溫度高，如高速鋼)但是它一次投資高，熱處理價(jià)格高。并且大尺寸模具Φ500mm長度600mm以上尺寸模具就需要?dú)怏w保護(hù)爐。對(duì)于一定數(shù)量的T10，45鋼，低合金鋼以及批量較小，鋼號(hào)較繁雜，工件要求局部淬火，另外客戶對(duì)協(xié)作價(jià)格很苛刻時(shí)，就必須使用鹽浴爐；鹽浴爐除污染較大外，其熱處理質(zhì)量是可靠的、生產(chǎn)效率是高的。即使在發(fā)達(dá)工業(yè)國家如德國、日本、俄羅斯等它仍然是有地區(qū)選擇的使用《引自金屬熱處理綜述2001年哈工大、雷廷權(quán)教授》。 

二、簡(jiǎn)述

1.鋁擠壓模具：

本公司模具尺寸φ100mm～Φ730mm使用材料45Cr5MoV1Si即(H13)有些復(fù)雜斷面模具選用德國TS2344、瑞典8407硬度要求HRC48-52，淬火精加工后施以軟氮化，層深0.08-0.12mm。在使用磨損后可反復(fù)氮化多次。該鋼的特點(diǎn)是淬火在6小時(shí)內(nèi)必須回火兩次，第一次回火后必須冷卻至室溫(有時(shí)也可用油冷)方可第二次回火。根據(jù)復(fù)雜程度及尺寸可選真空、鹽浴和氣體保護(hù)加熱。對(duì)于使用條件特別惡劣者可進(jìn)行第三次回火。

2.冷作模具：

(1)拉伸模具(主要是拉伸凹模)

選材Crl2、硬度HRC62-64，淬火溫度選擇980℃，回火溫度180-220℃，該種模具主要是要求高硬度，高耐磨性極少開裂，可回火一遍。

(2)冷沖模。(跳步模具又稱極進(jìn)復(fù)合模)。

該種模具選用Crl2MoV，有時(shí)也用Crl2、大于尺寸Φ40mm截面者應(yīng)選擇鍛件，但近幾年市場(chǎng)普遍供應(yīng)軋板料，它使用方便，但其共晶碳化物偏析大，退火質(zhì)量有時(shí)也差；其共晶碳化物偏析往往4-6級(jí)(應(yīng)嚴(yán)格應(yīng)控制在3-4級(jí))，所以有時(shí)它是造成正常熱處理后無名原因的開裂。

1)高硬度要求模具(HRC60-62)一般是高速級(jí)進(jìn)模，常選用Crl2MoV、SKD11、DC53，這種模具淬火溫度應(yīng)選擇上限1015-1020℃，到溫20秒/mm，保溫時(shí)間應(yīng)充分，淬火時(shí)應(yīng)充分預(yù)冷，形狀復(fù)雜者可選用硝鹽冷卻，回火必須兩次第一次可60℃代溫回火，第二次回火時(shí)的模具應(yīng)已冷卻到室溫方可進(jìn)行，對(duì)長板形模具淬火出油后必須檢查其彎曲度是否超差，如超差應(yīng)立即進(jìn)行油壓機(jī)壓彎或使用夾板夾平后再進(jìn)行回火，否則回火后無法壓平，必須重新返工?；鼗饻囟?00℃。

2)硬度低要求模具(HRC54-57)這種模具往往是沖材厚度大(3-8mm它的工藝分兩種：一是正常工藝淬火、采用較高溫度回火，回火溫度與硬度對(duì)應(yīng)情況如下：

430℃回火57-58HRC

480℃回火56±0.5HRC

520℃回火54-55HRC

600℃回火53-54HRC

較高溫度回火后，因模具韌性較高故可一遍回火，雖有少量殘留奧氏體回火后可轉(zhuǎn)為馬氏體但可保證安全使用。

另一種辦法是采用亞溫淬火，工藝如下：

880℃加熱淬火53-54HRC

900℃加熱淬火56-57HRC

920℃加熱淬火58-59HRC

但回火必須采用220℃硝鹽回火，可回火一次，淬火方法可明顯節(jié)能，回火也不因特殊配置爐溫。

3)高速鋼制沖頭，推料桿(常采用6542或SKH9等料)

硬度要HRC58-62，它并不要求高硬度，因在同樣硬度下高速鋼比Crl2MoV強(qiáng)度高30%左右，但其材料價(jià)格很高約60-80元/kg，而Crl2MoV價(jià)格16元/kg，可采用1080℃或1180℃亞溫淬火220℃或430℃兩遍回火。(如林業(yè)工具廠、振華模具廠)

另一種是高速?zèng)_裁或沖紙張等特殊材料(沖次為300-800次/每分)

硬度要求HRC63-65

必須采用正常工藝加熱、回火三次(如京仁電子、日本ALPS、臺(tái)灣永安精密機(jī)械、中亞模具)

4)冷擠模具：

如餐具廠擠刀把的花紋模具，還有唐官屯擠鑰匙裝飾鏈模具，常選用Crl2MoV、HRC59-61，一般花紋怕輕微氧化故選用真空淬火。

5)大型塑料模具或壓鑄模具頂桿：

材料選用H13(4Cr5MoV1Si)

調(diào)質(zhì)處理1000℃淬火620-640℃回火HRC32-38再進(jìn)行570-590℃4小時(shí)軟氮化處理，層深0.06-0.10mm(大客戶是振華模具)

3.塑料模具：

該類模具加工精度高，光潔度高，變形要求小(如志成打火機(jī)采用Crl2MoV，新晟模具采用S136瑞典料(相當(dāng)國產(chǎn)料3Crl3，指甲蓋模具。斯坦雷的模具，加南的模具，榮漢的模具均采用P20(美國料)。

或AK80(日本料)718(瑞典料)即予硬鋼34-38HRC(制成后直接軟氮化處理。還有信安模具，大源模具，東友機(jī)械，偉榮機(jī)電采用SKD61、DC53、SKD11(日本料)其硬度范圍很寬HR52-60不等，多采用真空淬火。

4.壓鑄模具：

該模具加工復(fù)雜，光潔度高，使用材料貴，多數(shù)廠家加工成型后淬火，少數(shù)廠家機(jī)加工完畢淬火后再電脈沖加工，硬度要求HRC44-52不等，根據(jù)復(fù)雜程度而定，如化油器廠，漢沽客戶多采用TS2344(德國料)靜海府君廟壓鑄廠，黃燁市機(jī)床配件廠，仍采用3Cr2W8長吉星(臺(tái)灣)常用SKD61或8407，該類模具必須采用真空淬火后精加工再施以軟氮化處理，天津電訊模具廠熱處理分廠在88年后大量處理了該種模具，使用壽命接近8-10萬次(國外10萬-15萬次)。

5.熱鍛模(世興餐具廠、渤海餐具廠、慶源餐具廠、益豐餐具廠、刀具餐具熱鍛模具)采用4Cr5-MoV1Si1020℃真空淬火+560℃兩次回火硬度HRC48-52壽命約2萬次。

   標(biāo)準(zhǔn)件5廠羅栓、羅帽六方模具，熱鍛模采用3Cr2W8HRC43-46，1060℃+680℃回火兩次。

靜海自行車大腿熱鍛模具，使用4Cr5MoV1Si硬度HRC48-52，1020+580℃兩次回火。

6.碳鋼T10A制模具。

1）膠木模具(客戶多為孟村私人企業(yè)主)

都是成型后淬火要求變形嚴(yán)格，所以必須采用堿浴方可，硬度HRC45-55回火溫度320℃。

2）大尺寸模具墊板，卸料板(如永安精密(臺(tái)灣)，津兆電子，采用T10A或45硬度要求52-55采用340℃回火45要求36-40HRC采用400℃回火。

3）某些截面≤40mmT10A制模具或一些齒輪可采用堿浴淬火代替高頻熱處理。

但T10A鋼制模具，材料成本低7元/kg，但淬火前必予銑，接近成形或單邊留0.50mm再淬火方可施以線切割，否則線切割時(shí)有30-40%開裂率。

7.地磚模具：多彩20CrMoQ235滲碳+淬火處理，硬度HRC60-64。 

三、結(jié)束語

1.國內(nèi)和發(fā)達(dá)國家相比，管理與技術(shù)工人操作方面嚴(yán)格性有差踞。

2.國產(chǎn)材料價(jià)格約12-25元/kg、高速鋼60-80元/kg。國外美國，日本，瑞典，德國，韓國料均80元/kg左右，由于國外采用電渣重溶，組織微細(xì)化予備處理，所以我們和發(fā)達(dá)國家模具使用壽命有一定差距，這是國人應(yīng)該奮起直追和學(xué)習(xí)的地方。

 

發(fā)表于 @ 2008年07月29日 23:06:00 |點(diǎn)擊數(shù)（）

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