④ 合理增大間隙,改善凸模工作部分的受力狀態(tài),使沖裁力、卸件力和推件力下降,凸、凹模刃口磨損減少。
2 模具的熱處理工藝
從模具失效分析得知,45%的模具失效是由于熱處理不當造成的。眾所周知,磨損、粘結(jié)均發(fā)生在表面,疲勞、斷裂也往往從表面開始,因此對模具表面的加工質(zhì)量要求非常高。但實際上由于加工痕跡的存在,熱處理時表面氧化脫碳也在所難免。因此,模具的表面性能反而比基體差。采用熱處理新技術(shù)是提高模具性能的經(jīng)濟而有效的重要措施。模具熱處理工藝包括基體強韌化和表面強化處理;w的強韌化在于提高基體的強度和韌度,減少斷裂和變形。表面強化的主要目的的是提高模具表面的耐磨性、耐蝕性和潤滑性能。
2. 1模具的整體強韌化工藝
模具既要具有優(yōu)良的整體強韌化性能,又要具有優(yōu)異的型腔表面性能,這樣才能提高模具使用壽命,為了達到這個要求,出現(xiàn)了在對模具整體強韌化的基礎(chǔ)上再進行表面強化的各種處理工藝:對普通冷作模具鋼,采用低溫淬火與低溫回火處理,可收到增加韌性、減少脆性和折斷的良好效果;對熱作模具鋼,采用高溫淬火與高溫回火處理,可顯著提高熱作模具鋼的強韌性和熱穩(wěn)定性。例如,對于3Cr2W8V材料制成的壓鑄模,采用400℃~500℃及800℃~850℃的倆次預先正火而后進行高溫淬火、回火處理,可提高韌性40%,模具壽命可提高1倍。
除此之外,還可采用形變熱處理。變形熱處理是把鋼的強化與相變強化結(jié)合起來的一種強韌化工藝。形變熱處理的強韌化本質(zhì)在于獲得細小的奧氏體晶粒、細化馬氏體增加了馬氏體中的位錯密度并形成胞狀亞結(jié)構(gòu),同時促進碳化物的彌散硬化作用。
2.2模具的表面強化熱處理
模具表面強化處理工藝主要有氣體氮化法、離子氮化法、點火花表面強化法、滲硼、TD法、CVD法、PVD法、激光表面強化法、離子注入法、等離子噴涂法等等。
① 氣體軟氮化:使氮在氮化溫度分解后產(chǎn)生活性氮原子,被金屬表面吸收滲入鋼中并且不斷自表面向內(nèi)擴散,形成氮化層。模具經(jīng)氮化處理后,表面硬度可達HV950~1200,使模具具有很高的紅硬度和高的疲勞強度,并提高模具表面光潔的度和抗咬合能力。
② 離子氮化:將待處理的模具放在真空容器中,充以一定壓力的含氮氣體(如氮或氮、氫混合氣),然后以被處理模具作陰極,以真空容器的罩壁作陽極,在陰陽極之間加400~600伏的直流電壓,陰陽極間便產(chǎn)生輝光放電,容器里的氣體被電離,在空間產(chǎn)生大量的電子與離子。在電場的作用下,正離子沖向陰極,以很高速度轟擊模具表面,將模具加熱。離能正離子沖入模具表面,獲得電子,變成氮原子被模具表面吸收,并向內(nèi)擴散形成氮化層。應(yīng)用離子氮化法可提高模具的耐磨性和疲勞強度。
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