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模具制造過程中的缺陷及防止措施

1、鍛造加工
高碳、高合金鋼,例如Cr12MoV、W18Cr4V等,廣泛用于制造模具。但這類鋼不同程度的存在成分偏析、碳化物粗大不均勻、組織不均勻等缺陷。選用高碳、高合金鋼制造模具,必須采用合理的鍛造工藝來成形模塊毛坯,這樣一方面可使鋼材達到模塊毛坯的尺寸和規格,一方面可改善鋼的組織和性能。另外高碳、高合金的模具鋼導熱性較差,加熱速度不能太快,且加熱要均勻,在鍛造溫度范圍內,應采用合理的鍛造比。

2、切削加工
模具的切削加工應嚴格保證尺寸過渡處的圓角半徑,圓弧與直線相接處應光滑。如果模具的切削加工質量較差,就可能在以下3個方面造成模具損,1)由于切削加工不恰當,造成的尖銳轉角或圓角半徑過小,會導致模具在工作時產生嚴重的應力集中。2)切削加工后的表面太粗糙,就有可能存在刀痕、裂口、切口等缺陷,它們既是應力集中點,又是裂紋、疲芳裂紋或熱疲勞裂紋的萌生地。3)切削加工沒能完全、均勻地切除模具毛壞在軋制或鍛造時產生的脫碳層,就可能在模具熱處理時產生不均勻的硬化層,導致耐磨性下降。

3、磨削加工
模具在淬火、回火后一般要進行磨削加工,以降低表面粗糙度值。由于磨削速度過大、砂輪粒度過細或冷卻條件較差等因素的影響,引起的模具表層局部過熱,造成局部顯微組織變化,或引起表面軟化,硬度降低,或產生較高的殘余拉應力等現象,都會降低模具的使用壽命選擇適當的磨削工藝參數減少局部發熱,磨削后在可能的條件下進行去應力處理,就可有效地防止磨削裂紋的產生。防止磨削過熱和磨削裂紋的措施較多,例如:采用切削力強的粗顆粒砂輪或粘結性較差的砂輪,減少模具的磨削進給量;選用合適的冷卻劑;磨削加工后250一300℃的回火消除磨削應力等 。

4、電火花加工
應用電火花工藝加工模具時,放電區的電流密度很大,產生大量的熱,模具被加工區域的溫度高達10000℃左右,由于溫度高,熱影響區的金相組織必將發生變化,模具表層由于高溫而發生熔化,然后急冷,很快凝固,形成再凝固層。在顯微鏡下可看到,再凝固層呈白亮色,內部有較多顯微裂紋。為了延長模具壽命可以采用以下措施:調整電火花加工參數用電解法或機械研磨法研磨電火花加工后的表面,除去異常層中的白亮層,尤其是要除去顯微裂紋.在電火花加工后安排一次低溫回火,使異常層穩定化,阻止顯微裂紋擴展。

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