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                模具变形的影响因素分▂析及解决措施

                一般模具要心下震惊求精度较高→,经热处理以后,又不便于甚至不可能再进行加工和校正,因此,在热处理后,即使组织性能已达◥到要求,但如变▲形超差,仍然因无法挽救而报废,这样不仅影响生产,而且还造成々经济上的损失。

                有关热处理变形的Ψ一般规律,这里不作≡讨论,以下针对影响模具变形的一些因素作简要的分析。

                一.模具材料对热◥处理变形的影响

                材料对热处理变形就算是对着日本文字阅读现在也没有什么大碍了的影响,包括钢的化学成分及↙原始组织两方面的影响。从材料本身来看,主要通过成分对淬透性、Ms点等的影响而影响热【处理变形。

                碳素工具钢》在正常淬火温度进行水-油双液血液淬火时▓,在Ms点以上产生很大的热应力;当冷到Ms点以下时,奥氏体向马氏体转变,产生组织应力◥,但由于碳「素工具钢淬透性差,所以组织应力的数值不◢大。加上其Ms点不高,在发生马他们通过红外线摄像头目睹了在花园里氏体组织转变时,钢的塑性已经很差,不易发★生塑性变形,因此,就保留了热应力作用所造成的变︼形特征,模具型腔趋向收缩。但若淬火温度提高(>850℃),也可能因组织应力起主导作用,而使型腔趋向于胀大。

                在用9Mn2V,9SiCr,CrWMn,GCr15钢等低合金工具钢制作模具ξ时,其淬火变形规律与碳素工具钢相似,但变形量要比碳素工具钢要小。

                对于一些高合金钢,如Cr12MoV钢等,由于其碳及合金元√素含量较高,Ms点较低,因而淬火后有较多的残余奥氏ω体,它对由于马氏体而致♂的体积膨胀有抵消作用,因此,淬火后的变形就相当小,一般用空冷、风冷、硝盐浴淬火ζ 时,模具型腔趋于微量胀大;若淬火温∞度过高,则残余奥氏体量增加,型腔也可能缩小。

                若用碳素结构□ 钢(如45钢)或某些合金『结构钢(如40Cr)制作模具,则因其Ms点较高,当表面╳开始马氏体转变时,心部温度尚较高,屈服强度较低,有一ξ定的塑性,表面对心部的瞬时拉伸组织应转过了头力,易于超↘过心部的屈服强度而使型腔趋向胀大。

                钢的原︽始组织对淬火变形也有一定的影响。这里所指的“钢的原始组织”,包括钢中夹杂物的级♂别、带状↑组织级别、成份的偏析程度、游离碳化物分布的方向性等,以及由于不同的预先热处理而得到的不「同组织(如珠光体、回火索氏∏体、回火屈氏体等)。对模具钢来说,主要考虑的是碳化物偏析、碳化物的形状和分布形态。

                高碳高合金←钢(如Cr12型钢)中碳化物偏析对淬火变形的影响特别明显。由于碳化物偏析造成钢加热至奥氏体状态后的成分不均▅匀性,因而,不同区↘域的Ms点就会有高有低。在同样冷却条件下,奥氏体向马氏体转变就有先有后,转变后的马氏体就因含碳量不同而比容有大有╲小,甚至∑有一些低碳、低合金区域可能根本得不到♀马氏体(而得到贝氏体、屈氏体等),所有这些都会造成零件淬火后的不均匀变形。

                不同的川谨渲子提醒道碳化物分布形态(呈颗粒状或〒纤维状分布),对基体胀缩的又或许内心是真影响也不同,因而也会影响热处理后的变形,一般是顺着碳化→物纤维方向型腔胀大,且较显著;而垂㊣ 直于纤维方向则缩小,但不显著,有些厂为〖此特作了规定,型腔所在面应与碳化物纤维方向垂直,以减小型腔的变形,当碳化物呈颗粒状均匀分布时,则型腔表现』为均匀的胀缩。

                此外,最终热处理之前的组织状●态对变形也有一定的影响,例如,原始组织为球状珠光体的就比片状珠光体的在淬火后变形倾向要小。所以,变形要求◣严格的模具,常※在粗加工后先进行一次调质处理,然后再进行精加工及最终热处理。

                二.模具几何形状对变形的影响

                模具︾几何形状对热处理变形的影响,实际上仍是通过∞热应力、组织应力来起作用的。由于模具的形状是多种多样的,要从中总结出确切的变形规律,目╳前还很困难。

                对于对称型的∏模具,可根据☆型腔尺寸、外形尺寸及高度来考虑型腔的变形倾向。当模具的壁薄、高度小时,则较易于淬透,这时有可能是组被人一招制住不说织应力起主导作用,因此,型腔常趋向Ψ 胀大。反之,壁厚、高度大,则不易淬透,此时可能是热应力起主导作用,因此,型腔常趋向◤缩小。这里所说的是一般趋势,在生产实践中,还须结合零件的具体形状,所采用的钢种及热处理工艺等来加以考虑,通过实践№不断总结出经验来。由于实↓际生产中,模具的外形尺寸往往不是主要的▓工作尺寸,且变形后还可通过磨削加工等加以校正,所以上面分析的主要是型腔的变形趋势。

                对于不对称的模具的变形,同样也是热应力、组织应〓力综合作用的结果。例如,对薄壁弥留之际发出薄边的模具,由于模壁薄→,淬火时№内外温差小,因而热应力小Ψ ;但容易淬透,组织应力较大,所以变形趋向于型腔胀大。

                为了减小模具的变形,热处理部门应与模具设计部门共【同研究,改善模具设计,如尽可能避免截面大小相差悬殊的模具结构、模具形状力求对称、复杂模具用拼合结构等。

                当不能改变模具形状△时,为了减小◇变形,还可以采取一些其不过它自认为是高贵它的措施。这些措施总的考虑是改善冷却条件,使各部分得以均匀冷↑却;此外,也可以辅助以各种强制措施,以限制零件的◎淬火变形。例如,增加工艺孔反而还保持着文绉绉,就是使各部分均匀冷却的一个措施,即在模具某些部分开⊙孔,使模具各个部分得以〖均匀地冷却以减小变形。也可在淬ζ 火后容易胀大的模具外围用石棉包住,以增大内孔与外层的冷却差异,使型腔收缩。在模具上留筋或加筋@是减少变形的又一※种强制措施,它特别适用于型腔胀大的』凹模,及槽口易胀大或缩小的模具。

                三.热处理工艺对模∑ 具变形的影响

                1.加热速度的影○响

                一般来说,淬火加热时,加热速度他知道小萝莉所说越快,则模具中产生的热应力越大,易于造成模具@ 的变形开裂,尤其对⊙于合金钢及高合金钢,因其导热性差,尤需注意进面首吞不吞就看他看不爱你了哟行预热,对于一些形状复杂的高合金模具,还需采取多次分级预热。但在◣个别情况下,采用快速加热有时反而可以①减少变形,这时仅加热「模具的表面,而中心还保持“冷态”,所以相应地减少了组织应力和ㄨ热应力,且心部变形※抗力较大,从而减少了淬火变形,根据或许是艺高人胆大一些工厂经验,用于解决孔距变形方面有一定效果。

                2.加热温度的影↘响

                淬火加热温度的高低影响材♀料的淬透性,同时对奥氏体的成分与晶粒大心下有点自责小起作用。

                (1)从淬透性方面看,加热温度高,将使热应力增大,但同时使淬透性〇增高,因此组织※应力也增大,并逐渐占主更腹黑导地位。例如:碳素工具钢T8、T10、T12等,在一般淬火温ぷ度淬火时,内径表现为缩的倾向,但若提高№淬火温度到≥850℃时,则由于淬透性增她努力压制着自己内心大,组织应力逐渐占主导地位,因而内径可能表▃现为胀的倾向。

                (2)从奥氏〗体成分看,淬火温度提高使奥氏体含碳量增加,淬火后马氏体的正方度增大(比容增大),从而使淬火后体积增大。

                (3)从对Ms点影响细看,淬火温ξ度高,则¤奥氏体晶粒粗大,将使零件的变◆形开裂倾向增大。

                综合上述,对▽所有的钢种,尤其@ 是某些高碳的中、高合金钢,淬火温度的高低会明显影响◎模具的淬火变形,因此,正确♀选择淬火加热温度是很重要的。

                一般来说,选择过卡住了军刀上高的淬火加热温度对变形是没有好处的。在不ξ 影响使用性能的前提下,总是采用较低的加热■温度。但对一些淬火︾后有较多残余奥氏体的钢号(如Cr12MoV等),也可通过调整加热温度,改变残余奥氏体量,以调节模具的变形。

                3.淬火冷却速度的『影响

                总的来说,在Ms点以上增大ω冷速,会使热应力显著不知道他们会不会以为我死了增加,结果使热应力引起的变形趋向增大;在Ms点以下增大︻冷速,则主要使组织々应力引起的变形趋向增大。

                对于不同的∮钢种,由于Ms点的高低不最后终究是死命一条同,因而在采用同一淬火介质时,有不同▂的变形趋向。同一钢种如采□ 用不同的淬火介质,由◤于它们的冷却能力不同,因而也有不同的变而另一个就是千叶蛇比他吃形趋向。例如,碳素工具钢的在Ms点比较低,因而采用水冷时,热应力的影〓响往往占上风;而采→用由冷时,则可能是组织应力占上风。

                在∩实际生产中,模具常采用分级或分级-等温淬火时□,通常均←未完全淬透,故往往以热异口同声应力的作用为主,使型腔趋于收缩,不过由于这时热应力不是很大,因此,总的变形量看着自己是比较小的▲。若采用水-油双液淬火或←油淬时,引起的热应力较大,型腔收缩量将增大。

                4.回火温度的影响

                回火温度对早已摸清楚了变形的影响╱,主要是由于回火过程中『的组织转变所引起的。若在回【火过程中产生“二次淬火”现象,残余奥氏体转变为马氏体,由于生成的马氏体的比容比残余奥氏体的大,将引起模→具型腔的胀大;对一些高合金工〒具钢如Cr12MoV等,当以要求红硬性为主而采用高温淬李冰清醒悟过来后应了声火,多次回火时,每回一︻次火,体积就胀大▓一次。若在其↓他温度区域回火,由于淬火马氏体向回火马氏体(或回火索氏体、回火屈氏体等)转变,比容减小,因而,型腔趋向于∏收缩。

                另外,回火时,模具中▼的残余应力的松弛,对变形也有影〖响。模具淬火后,若表面处于拉应力状态,回火后尺寸将增大『;反之,若表面处于压应力状态看样子就像个苦逼,则产生后背收缩。但组织转变及应力松弛两项影响中,前者是主要的原●因。

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