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影響沖壓模具變形與開(kāi)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(kāi)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(shí)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(guò)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(kāi)裂。
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(zhǎng)時(shí)間,應(yīng)及時(shí)放入回火爐中進(jìn)行回火處理?;鼗鹛幚頃r(shí),應(yīng)避免低溫回火脆性和高溫回火脆性。對(duì)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(kāi)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(kāi)裂的重要環(huán)節(jié)。對(duì)于淬火重要的模具零件(如凸模、凹模)易發(fā)生變形或開(kāi)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(duì)稱(chēng),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。
其實(shí),真空熱處理加工技能在國(guó)外運(yùn)用的較早,美國(guó)和日本在1968年,先后研制出真空淬火油和水劑淬火介質(zhì),然后,真空淬火技能在熱處理行業(yè)得到迅速發(fā)展,從單室爐發(fā)展到了多組合機(jī)群,從一般的真空淬火發(fā)展到高壓氣淬、真空水劑淬火、真空滲碳、真空碳氮共滲及多元共滲等。
而我國(guó)在通過(guò)幾十年的努力,真空爐制作廠商在設(shè)計(jì)、制作水平和質(zhì)量上得到了很大的提高,用國(guó)產(chǎn)真空設(shè)備代替從國(guó)外進(jìn)口的真空設(shè)備逐漸增多,然后降低了運(yùn)用單位的生產(chǎn)成本,使真空熱處理的運(yùn)用范圍迅速擴(kuò)展。
淬火對(duì)變形的影響淬火冷卻行為是影響齒輪變形重要的因素,熱油淬火比冷油淬火變形小,一般操控在100℃±120℃,油的冷卻才能對(duì)變形也是至關(guān)重要的。攪拌辦法均影響變形,上淬火壓床淬火的盤(pán)狀齒輪,按各種齒輪的變形狀況,調(diào)整沖火壓床參數(shù)減小變形,調(diào)整內(nèi)、外壓模及脹心塊的壓力及各段噴油量的巨細(xì)及上作臺(tái)面來(lái)操控變形。裝夾辦法及夾具目的使工件加熱冷卻均勻,工件各部分滲碳層均勻,以減少熱應(yīng)力不均,組織應(yīng)力不均,來(lái)減小變形,可改動(dòng)裝夾辦法,盤(pán)類(lèi)零件與油面垂直,軸類(lèi)零件立裝,使用補(bǔ)償墊圈,支承墊圈,疊加墊圈等,花鍵孔零件可用滲碳心軸等。