發(fā)布時間：2019-12-24
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影響五金沖壓模具變形與開裂的原因是多方面的，主要與原始組織、鋼材的化學(xué)成分、零件的結(jié)構(gòu)形狀及截面尺寸、熱處理工藝等因素有關(guān)。開裂往往是可以預(yù)防的，但是熱處理變形總是難以避免的。
影響五金沖壓模具變形與開裂的原因是多方面的，主要與原始組織、鋼材的化學(xué)成分、零件的結(jié)構(gòu)形狀及截面尺寸、熱處理工藝等因素有關(guān)。開裂往往是可以預(yù)防的，但是熱處理變形總是難以避免的。
在實踐中，截面尺寸的差異、沖壓模具零件的結(jié)構(gòu)形狀、熱處理(加熱—保溫—冷卻)過程中因加熱與冷卻的速率不同，在熱應(yīng)力、組織應(yīng)力及相變體積變化的綜合作用下，引起零件體積膨脹或收縮，從而使尺寸與形狀發(fā)生偏差、變形，甚至造成開裂。
一、預(yù)備熱處理
對于共析鋼的沖壓模具鍛件，應(yīng)先進(jìn)行正火處理，然后進(jìn)行球化退火，以消除鍛件內(nèi)網(wǎng)狀二次滲碳體，細(xì)化晶粒，消除內(nèi)應(yīng)力，并為后續(xù)(或終)熱處理作好組織準(zhǔn)備。沖壓凹模零件淬火前，應(yīng)先進(jìn)行低溫回火(穩(wěn)定化處理)。對一些形狀較為復(fù)雜、精度要求高的凹模，在粗加工后精加工前，應(yīng)先進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，以減少淬火變形，盡量避免開裂傾向，并為終熱處理作好組織準(zhǔn)備。
二、優(yōu)化淬火、回火處理工藝
1.回火處理的控制
模具零件從冷卻劑中取出后，不宜在空氣中停留較長時間，應(yīng)及時放入回火爐中進(jìn)行回火處理?；鼗鹛幚頃r，應(yīng)避免低溫回火脆性和高溫回火脆性。對于一些精度要求的模具零件，淬火后采用多次回火處理，以消除內(nèi)應(yīng)力，減小變形，避免開裂傾向。
2.淬火零件的防護(hù)
淬火、回火處理是影響沖壓模具零件熱處理變形或開裂的重要環(huán)節(jié)。對于淬火重要的模具零件(如凸模、凹模)易發(fā)生變形或開裂的部位，應(yīng)采取有效的防護(hù)措施，力求使零件的形狀與截面對稱，內(nèi)應(yīng)力均衡。常用的防護(hù)方法如下：a.捆包法;b.填充法;c.堵塞法。
3.加熱溫度的確定
淬火加熱溫度過高，使得奧氏體晶粒粗大，且會造成氧化、脫碳現(xiàn)象，零件變形與開裂的傾向增大。在規(guī)定的加熱溫度范圍內(nèi)，淬火加熱溫度偏低則會造成零件內(nèi)孔收縮，孔徑尺寸變小。故應(yīng)選用加熱溫度規(guī)范的上限植;而對于合金鋼，加熱溫度偏高，則會引起內(nèi)孔膨脹，孔徑尺寸變大，因此應(yīng)選用加熱溫度的下限值為宜。
4.加熱方式的改進(jìn)
對于一些小型的沖壓凸凹?；蚣?xì)長的圓柱形零件(如小沖頭)，可事先預(yù)熱至520--580℃，然后放入中溫鹽浴爐內(nèi)加熱至淬火溫度，比直接使用電爐或反射爐加熱淬火零件變形明顯減小，且能控制開裂傾向。尤其是高合金鋼模具零件，正確的加熱方式為：先預(yù)熱(溫度為530--560℃)，然后升至淬火溫度。加熱過程中應(yīng)盡量縮短高溫段時間，以減少淬火變形及避免小裂紋的生產(chǎn)。
5.冷卻劑的選擇
對于合金鋼而言，減小淬火變形的[敏感詞]方法是使用硝酸鉀和亞硝酸鈉熱浴的等溫淬火或分級淬火，這種方法尤其適宜處理形狀復(fù)雜、尺寸要求[敏感詞]的沖壓模。有些多孔模具零件(如多孔凹模)，等溫淬火時間不宜過長，否則會引起孔徑或孔距變大。若利用油中冷卻收縮，以及硝酸鹽中冷卻膨脹的特征，合理應(yīng)用雙介質(zhì)淬火，可減小零件變形。
6.線切割前的淬火處理
對于一些線切割加工的沖壓模零件，線切割加工之前應(yīng)采用分級淬火和多次回火(或高溫回火)熱處理工藝，以提高零件的淬透性，并使其內(nèi)應(yīng)力分布趨于均勻，且處于較小內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)。內(nèi)應(yīng)力越小，線切割后的變形和開裂的傾向性就越小。
7.冷卻方式的優(yōu)化
當(dāng)零件從加熱爐中取出放入冷卻劑之前，應(yīng)放置在空氣中適當(dāng)預(yù)冷，隨后放入冷卻劑中淬火，這是減小零件淬火變形及防止零件開裂傾向的有效方法之一。模具零件放入冷卻劑后，應(yīng)適當(dāng)旋轉(zhuǎn)，且旋轉(zhuǎn)方向有所改變，這樣有利于零件部位保持均勻的冷卻速率，可明顯減小變形及防止開裂傾向
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