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  模具熱加工現代技術(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)【對天津、河北(黃驊、廊坊、任丘)北京地區】要想在市場(chǎng)激烈的競爭中成為強者，就必須保證高質(zhì)量、高效率、高服務(wù)。所以，我們堅持兩個(gè)方針——

1.經(jīng)營(yíng)方針：

業(yè)務(wù)廣承攬，爐爐要裝滿(mǎn)，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(xiàn)人員15人(公司為車(chē)間服務(wù)人員5人)內部每年擠壓模具處理100噸，軟氮化30噸，對外協(xié)作年產(chǎn)值約120萬(wàn)元，現電價(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(hù)的價(jià)格，如何選擇設備都是熱處理應考慮的必要因素。

目前在國內做為一個(gè)模具熱處理專(zhuān)業(yè)點(diǎn)必須同時(shí)具備：真空爐、氣體保護爐、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。當然長(cháng)桿調彎、長(cháng)板校平以及大尺寸模具里氏硬度檢驗以及各儀表各臺爐的定期溫度檢驗(UJ36直流電位差計)以及氮化、滲碳層深的檢驗及硬度檢測(金相、顯微硬度計)并嚴格淬火后的硬度抽驗及熱處理完畢后的批量抽檢甚至百分之百的硬度檢驗并出示合格檢驗報告。

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(cháng)度600mm以上尺寸模具就需要氣體保護爐。對于一定數量的T10，45鋼，低合金鋼以及批量較小，鋼號較繁雜，工件要求局部淬火，另外客戶(hù)對協(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)達工業(yè)國家如德國、日本、俄羅斯等它仍然是有地區選擇的使用《引自金屬熱處理綜述2001年哈工大、雷廷權教授》。 

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氮化多次。該鋼的特點(diǎn)是淬火在6小時(shí)內必須回火兩次，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。根據復雜程度及尺寸可選真空、鹽浴和氣體保護加熱。對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(kāi)裂，可回火一遍。

(2)冷沖模。(跳步模具又稱(chēng)極進(jìn)復合模)。

該種模具選用Crl2MoV，有時(shí)也用Crl2、大于尺寸Φ40mm截面者應選擇鍛件，但近幾年市場(chǎng)普遍供應軋板料，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(應嚴格應控制在3-4級)，所以有時(shí)它是造成正常熱處理后無(wú)名原因的開(kāi)裂。

1)高硬度要求模具(HRC60-62)一般是高速級進(jìn)模，常選用Crl2MoV、SKD11、DC53，這種模具淬火溫度應選擇上限1015-1020℃，到溫20秒/mm，保溫時(shí)間應充分，淬火時(shí)應充分預冷，形狀復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)的模具應已冷卻到室溫方可進(jìn)行，對長(cháng)板形模具淬火出油后必須檢查其彎曲度是否超差，如超差應立即進(jìn)行油壓機壓彎或使用夾板夾平后再進(jìn)行回火，否則回火后無(wú)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，回火溫度與硬度對應情況如下：

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(chǎng)、振華模具廠(chǎng))

另一種是高速沖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、臺灣永安精密機械、中亞模具)

4)冷擠模具：

如餐具廠(chǎng)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(hù)是振華模具)

3.塑料模具：

該類(lèi)模具加工精度高，光潔度高，變形要求小(如志成打火機采用Crl2MoV，新晟模具采用S136瑞典料(相當國產(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，東友機械，偉榮機電采用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：

該模具加工復雜，光潔度高，使用材料貴，多數廠(chǎng)家加工成型后淬火，少數廠(chǎng)家機加工完畢淬火后再電脈沖加工，硬度要求HRC44-52不等，根據復雜程度而定，如化油器廠(chǎng)，漢沽客戶(hù)多采用TS2344(德國料)靜海府君廟壓鑄廠(chǎng)，黃燁市機床配件廠(chǎng)，仍采用3Cr2W8長(cháng)吉星(臺灣)常用SKD61或8407，該類(lèi)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(chǎng)熱處理分廠(chǎng)在88年后大量處理了該種模具，使用壽命接近8-10萬(wàn)次(國外10萬(wàn)-15萬(wàn)次)。

5.熱鍛模(世興餐具廠(chǎng)、渤海餐具廠(chǎng)、慶源餐具廠(chǎng)、益豐餐具廠(chǎng)、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(wàn)次。

   標準件5廠(chǎng)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(chē)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(hù)多為孟村私人企業(yè)主)

都是成型后淬火要求變形嚴格，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(xiàn)切割，否則線(xiàn)切割時(shí)有30-40%開(kāi)裂率。

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

三、結束語(yǔ)

1.國內和發(fā)達國家相比，管理與技術(shù)工人操作方面嚴格性有差踞。

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，組織微細化予備處理，所以我們和發(fā)達國家模具使用壽命有一定差距，這是國人應該奮起直追和學(xué)習的地方。

 

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

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