模具加工方法与热处理
- 格式:doc
- 大小:51.00 KB
- 文档页数:6
常用模具材料及热处理常用的模具材料有许多种,每一种材料都具有独特的特点和适用范围。
而热处理则是在模具制造过程中必不可少的一步,可以提高材料的硬度、强度和耐磨性,从而提高模具的使用寿命。
以下是几种常用的模具材料和热处理方法。
一、常用的模具材料:1.铝合金:铝合金具有良好的导热性能和成型性能,重量轻,价格便宜。
适用于制造小型模具或高精度的塑料模具。
2.铝青铜:铝青铜具有良好的导热性能、耐磨性能和耐腐蚀性能,适用于制造高速冲压模和注塑模。
3.铜合金:铜合金具有良好的导热性能和热膨胀系数,适用于制造大型的冲压模和注塑模。
4.微晶玻璃钢:微晶玻璃钢具有高强度、耐磨性和抗腐蚀性能,适用于制造大型的冲压模和注塑模。
5.构造钢:构造钢具有高强度和耐磨性能,适用于制造大型的冲压模。
6.热作模具钢:热作模具钢具有优良的耐热性和抗热疲劳性能,适用于制造高温下工作的模具。
7.不锈钢:不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和高温强度,适用于制造化学模具和食品模具。
二、热处理方法:1.淬火:淬火是常用的热处理方法之一,通过迅速冷却材料,使其获得高硬度和高强度。
淬火温度和冷却介质根据材料的不同而不同。
2.回火:回火是淬火后的一个步骤,通过加热材料到一定温度并保持一段时间,降低材料的硬度和脆性,提高其抗冲击性和韧性。
3.淬火回火:将材料先进行淬火然后回火的组合处理,既能获得高硬度也能提高韧性。
4.预淬火:预淬火是在热处理之前先进行一次淬火,然后再进行其他热处理工艺,可以提高热处理的效果。
5.淬火再回火:在完全淬火和回火的基础上,再进行一次淬火和回火,以进一步提高材料的性能。
6.等温淬火:将材料加热到一个特定温度并保持一段时间,然后进行快速冷却,可以使材料获得均匀细小的组织和高硬度。
7.渗碳:通过在材料表面渗入一定的碳元素,提高材料的表面硬度和耐磨性。
总结:常用的模具材料有铝合金、铝青铜、铜合金、微晶玻璃钢、构造钢、热作模具钢和不锈钢等。
热处理方法包括淬火、回火、预淬火、淬火回火、等温淬火、淬火再回火和渗碳等。
模具热处理pvdPVD(Physical Vapor Deposition)是一种常用的模具热处理技术。
在模具制造过程中,通过PVD技术可以对模具表面进行镀膜,提高其硬度和耐磨性,延长其使用寿命。
本文将从人类的视角出发,详细介绍模具热处理PVD技术的原理、应用以及优势。
一、PVD技术的原理PVD技术是一种将固态材料通过物理过程转变为蒸气态,再通过沉积在基材表面形成薄膜的方法。
这种技术主要通过两种方式实现:蒸发和溅射。
蒸发是将固态材料加热到一定温度,使其转变为蒸气态,然后沉积在模具表面形成薄膜。
溅射则是通过将固态材料置于高能离子轰击下,使其离子化并沉积在基材表面。
二、PVD技术的应用PVD技术在模具热处理中有着广泛的应用。
首先,它可以提高模具表面的硬度,增强其抗磨性和耐腐蚀性能,从而延长模具的使用寿命。
其次,PVD技术可以使模具表面形成均匀、致密的薄膜,提高模具的加工精度和表面质量。
此外,PVD技术还可以改善模具的润滑性能,减少摩擦损失,提高模具的工作效率。
三、PVD技术的优势相比其他模具热处理技术,PVD技术具有以下优势。
首先,PVD技术可以在低温下进行,避免了模具热处理过程中可能引起的变形和残余应力问题。
其次,PVD技术可以在模具表面形成具有良好附着力的薄膜,不易剥落和脱落。
此外,PVD技术还可以选择不同的材料进行镀膜,以满足不同模具的需求。
PVD技术在模具热处理中起着重要作用。
通过PVD技术可以提高模具的硬度和耐磨性,延长其使用寿命;可以提高模具的加工精度和表面质量,提高工作效率;还可以改善模具的润滑性能,减少摩擦损失。
随着科技的不断进步,PVD技术在模具热处理领域的应用前景将更加广阔。
期待未来PVD技术能够不断创新,为模具制造业带来更多的发展机遇和挑战。
模具制作的工艺流程
模具制作的工艺流程
1.设计准备:
设计准备阶段是模具制作过程中最重要的一环,这个阶段需要设计人员根据客户的要求按照制造工艺和质量标准,完成一组可行的设计解决方案,把制造工艺各个细节做到最完美。
2.金属加工:
金属加工实际上是模具的“骨架”,它决定了模具的分解,模具的精度,模具的质量,以及模具的外观。
在金属加工阶段,可以使用CNC数控加工中心、气动冲床、磨床、立铣等机床,完成金属件的切割、攻牙、孔加工、表面处理等步骤。
3.热处理:
热处理一般分为四种类型:硬化热处理、正火热处理、淬火热处理、回火热处理。
根据不同的需求,模具的热处理可以提高模具的硬度,减少模具的疲劳使用寿命,提高模具的刚性和使用效率等。
4.射击:
射击是模具必不可少的工序,它可以分为气动打磨、悬挂钻孔、砂轮打磨等。
射击的目的在于把表面的缺陷消除,把模具表面处理的更加光滑,提高模具的外观质量。
5.装配:
装配实际上是最后一步,也是最关键的一步。
这个阶段需要经过精细的装配和调试才能将模具各个部件组装在一起,检查模具的工作
性能是否达到要求。
6.检测:
检测是模具制作的最后一环,它可以确保模具的质量。
模具的检测可以使用各种检测仪器,例如投影仪,激光检测仪器,测头等,来测量模具的精度和外观质量。
检测可以确保模具到达客户的要求,以保证模具的质量。
第二节模具表面处理工艺概述模具是现代工业之母。
随着社会经济的发展,特别是汽车、家电工业、航空航天、食品医疗等产业的迅猛发展,对模具工业提出了更高的要求。
如何提高模具的质量、使用寿命和降低生产成本,成为各模具厂及注塑厂当前迫切需要解决的问题。
模具在工作中除了要求基体具有足够高的强度和韧性的合理配合外,其表面性能对模具的工作性能和使用寿命至关重要。
这些表面性能指:耐磨损性能、耐腐蚀性能、摩擦系数、疲劳性能等。
这些性能的改善,单纯依赖基体材料的改进和提高是非常有限的,也是不经济的,而通过表面处理技术,往往可以收到事半功倍的效果;模具的表面处理技术,是通过表面涂覆、表面改性或复合处理技术,改变模具表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态,以获得所需表面性能的系统工程。
从表面处理的方式上,又可分为:化学方法、物理方法、物理化学方法和机械方法。
在模具制造中应用较多的主要是渗氮、渗碳和硬化膜沉积。
◆提高模具的表面的硬度、耐磨性、摩擦性、脱模性、隔热性、耐腐蚀性;◆提高表面的高温抗氧化性;◆提高型腔表面抗擦伤能力、脱模能力、抗咬合等特殊性能;减少冷却液的使用;◆提高模具质量,数倍、几十倍地提高模具使用寿命。
减少停机时间;◆大幅度降低生产成本与采购成本,提高生产效率和充分发挥模具材料的潜能。
◆减少润滑剂的使用;◆涂层磨损后,还退掉涂层后,再抛光模具表面,可重新涂层。
在模具上使用的表面技术方法多达几十种,从表面处理的方式上,主要可以归纳为物理表面处理法、化学表面处理法和表面覆层处理法。
模具表面强化处理工艺主要有气体氮化法、离子氮化法、点火花表面强化法、渗硼、TD法、CVD化学气相淀积、PVD物理气相沉积、PACVD离子加强化学气相沉积、CVA铝化化学气相沉积、激光表面强化法、离子注入法、等离子喷涂法等等。
下面综述模具表面处理中常用的表面处理技术:一、物理表面处理法:表面淬火是表面热处理中最常用方法,是强化材料表面的重要手段,分高频加热表面淬火、火焰加热表面淬火、激光表面淬火。
模具热处理工艺流程模具热处理是指材料在固态下,通过加热、保温和冷却的手段,以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。
模具热处理工艺技术对于模具制造来说,最大的用处是进一步提高模具的精度,比如防止加热氧化和不脱碳、真空脱气或除气,消除氢脆,从而提高材料(零件)的塑性、韧性和疲劳强度;真空加热缓慢、零件内外温差较小等因素,决定了真空热处理工艺造成的零件变形小等。
模具热处理工艺的方式有:(1)软化退火:其目的主要在于分解碳化物,将其硬度降低,而提高加工性能,对于球状石磨铸铁而言,其目的在于获得具有甚高的肥力铁组织。
(2)正常化处理:主要用于改进或是使完全是波来铁组织的铸品而获得均匀分布的机械性质。
(3)淬火:主要为了获得更高的硬度或磨耗强度,同时的到甚高的表面耐磨特性。
(4)表面硬化处理:主要为获得表面硬化层,同时得到甚高的表面耐磨特性。
(5)析出硬化处理:主要是为获得高强度而伸长率并不因而发生激烈的改变。
模具材料及热处理硬度:⑴拉延模:板料厚度t≤1.2mm,凸、凹模及压边圈采用Mo-Cr合金铸铁(GM246或GM241),表面火焰处理,其硬度不低于HRC50。
板料厚度1.2mm<t≤1.5mm,凸、凹模及压边圈采用H235表面火焰处理,其硬度不低于HRC55。
板料厚度1.5mm<t≤2.3mm,压边圈与凹模镶Cr12MoV,镶块整体热处理硬度为HRC58-62,凸模采用H235表面火焰处理硬度不低于HRC55。
板料厚度t>2.3mm,凸、凹模及压边圈镶Cr12MoV,镶块整体热处理硬度为HRC58-62。
切边模:板料厚度t≤1.2mm,切边刀块刃口采用铸造或锻造的空冷钢7CrSiMnMoV(ICD5),刃口火焰处理硬度为HRC50-55;板料厚度1.2mm<t≤1.4mm,切边刀块刃口采用锻造空冷钢7CrSiMnMoV(ICD5),刃口火焰处理硬度为HRC55;板料厚度t>1.4mm,切边刃口采用Cr12MoV,整体热处理,其硬度不低于HRC58。
冷作模具钢的零件加工热处理工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help yousolve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts,other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!冷作模具钢的零件加工热处理工艺流程在金属加工领域中扮演着至关重要的角色。
热加工模具的材料选择及热处理随着社会的发展,科学的发展,热加工用模也有了很迅速的发展。
本毕业设计从理论与实践的角度对热加工模模具进行阐述,针对热加工模用料及热处理进行分析,从以下几方面进行论述:热加工类模具用钢的材料分析热加工模是工业产品生产中不可缺少的工艺方法之一。
它主要用于制造业和加工业。
它是和冲压、锻造、铸造成型机械,同时和塑料、橡胶、陶瓷等非金属材料制品成型加工用的成形机械相配套,作为成形工具来使用的。
热加工模具属于精密机械产品,因为它主要由机械零件和机构组成,如成形工作零件(凸模、凹模),导向零件(导柱、导套等),支承零件(模座等),定位零件等;送料机构,抽芯机构,推料机构,检测与安全机构等。
为提高模具的质量,性能,精度和生产效率,缩短制造周期,其零、部件(又称模具组合),多由标准零、部件组成。
所以,模具应属于标准化程度较高的产品。
一副中小型冲模或塑料注射模,其构成的标准零、部件可达90%,其工时节约率可达25%~45%。
一、热加工用模模具的功能和作用现代产品生产中,热加工模具由于其加工效率高,互换性好,节约原材料,所以得到很广泛的应用。
现代工业产品的零件,广泛采用冲击、成型锻造、压铸成形、挤压成形、塑料注射或其他成形加工方法,和成形模具相配套,经单工序或多道成形工序,使材料或胚料成形加工成符合产品要求的零件,或成分精加工前的半成品件。
如汽车覆盖件,须采用多副模具,进行冲孔、拉深、翻边、弯曲、切边、修边、整形等多道工序,成形加工为合格零件;电视机外壳洗衣机内桶是采用塑料注射方法,经一次注射成型为合格零件的;发动机的曲轴连杆是采用锻造成形模具,经滚锻和模锻成形加工为精密机械加工前的半成品胚件的。
高精度、高效率、长寿命的冲模、塑料注射成形模具,可成形加工几十万,甚至几千万产品零件,如一副硬质合金模具,可冲压硅钢片零件(E型片、电机定转子片)上亿件,称这类模具为大批量生产用模具。
适用于多品种、少批量或产品试制的模具有:组合冲模、快换冲模、叠层冲模或成型冲模,低熔点合金成型模具等,在现代加工业中,具有重要的经济价值,称这类模具为通用、经济模具。
模具热处理1、退火处理:将工件加热到临界温度(固态金属发生相变的温度)以上某一温度,经保温一段时间后,随暖炉缓慢冷却至500℃一下,然后在空气中冷却的一种热处理工艺。
目的:降低钢的硬度,改善切削性能,细化晶粒,减少组织不均匀性。
同时可消除内应力,稳定工件尺寸,减少工件的变形与开裂。
2、正火处理:将工件加热到临界温度以上的某一温度值,保温一段时间后从炉中取出在空气中自然冷却的一种热处理工艺。
目的:与退火相似,区别在于冷却速度比退火快,同样的工件正火后的强度、硬度比退火后要高。
注:低碳正火可适当提高其硬度,改善切削加工性能。
对于性能要求不高的零件,正火可作为最终热处理。
一些高碳钢件可利用正火来消除网状渗碳体,为以后热处理做好组织准备。
3、淬火热处理:将工件加热到临界温度以上的某一温度,保持一定时间后,在水、盐水或油中急剧冷却的一种热处理工艺。
目的:提高钢的硬度和耐磨性。
(淬硬性、淬透性)4、回火处理:把淬火后的工件从新加热到临界温度一下的某一温度,保证后再以适当冷却速度冷却到室温的热处理工艺。
目的:稳定组织和尺寸,减低脆度,消除内应力:调整硬度,提高韧性,获得优良的力学性能和使用性能。
5、表面淬火处理:利用快速加热的方法,将工件表面温度迅速升温至淬火温度,待热量传至心部之前立即给予冷却使得表面得以淬硬。
目的:获得高硬度和耐磨性,而心部仍保持原来的组织结构,使其具有良好的塑性和韧性。
注:这种热处理适用于要求外硬内韧的机械零件,如凸轮、齿轮、曲轴、花键轴等。
零件表面淬火前需进行正火或调质处理,表面淬火后进行低温回火。
6、化学热处理:将钢件放在某种化学介质中,通过加热和保温使介质中的一种或几种元素渗入钢的表面,以改变表面化学成分、组织及性能的热处理工艺。
2012-01-20程志鹏。
p20模具钢热处理工艺P20模具钢热处理工艺一、引言模具是工业生产中不可或缺的重要工具,而模具钢的热处理工艺对于模具的性能和寿命有着重要的影响。
P20模具钢是一种常用的模具钢材料,其具有优良的切削性能、硬度和耐磨性。
本文将探讨P20模具钢的热处理工艺,以期提高模具的使用寿命和性能。
二、工艺流程P20模具钢的热处理工艺主要包括退火、淬火和回火三个步骤。
以下将详细介绍每个步骤的具体工艺参数和操作方法。
1. 退火退火是为了消除材料内部的应力和组织缺陷,提高材料的韧性和可加工性。
P20模具钢的退火温度一般为780℃-820℃,保温时间为2-4小时。
退火后,需要将材料冷却至室温。
2. 淬火淬火是为了提高材料的硬度和耐磨性。
P20模具钢的淬火温度一般为850℃-880℃,保温时间为30分钟-1小时。
在保温结束后,将材料迅速冷却至室温,可以选择水淬、油淬或空气冷却等方式。
3. 回火回火是为了降低材料的脆性,提高材料的韧性和强度。
P20模具钢的回火温度一般为200℃-400℃,保温时间为2-4小时。
回火结束后,将材料冷却至室温。
三、工艺参数的选择与控制在进行P20模具钢的热处理工艺时,需要根据具体的模具形状和尺寸,选择合适的工艺参数。
以下是一些常用的参数选择与控制方法。
1. 温度控制在进行退火、淬火和回火过程中,温度的选择和控制非常重要。
过高的温度可能导致材料过度软化或烧损,而过低的温度则可能导致材料硬度不达标。
因此,需要根据材料的特性和要求,合理选择和控制温度。
2. 保温时间控制保温时间的选择和控制也是影响热处理效果的重要因素。
保温时间过短可能导致材料未完全转变组织,保温时间过长则可能导致材料的性能下降。
因此,需要根据实际情况,合理选择和控制保温时间。
3. 冷却方式选择淬火的冷却方式对于材料的硬度和组织结构有着重要的影响。
快速冷却可以使材料达到较高的硬度,但可能会导致材料出现裂纹和变形。
因此,需要根据具体要求和条件,选择合适的冷却方式。
冲压模具的热处理技术1. 引言冲压模具是制造工业中非常重要的工具。
它们用于将金属材料加工成所需形状的零件,广泛应用于汽车、电子、家电等许多行业。
为了提高模具的硬度和耐磨性,以延长其使用寿命,热处理技术在冲压模具制造中得到了广泛应用。
本文将介绍冲压模具热处理技术的原理、分类、工艺和常见问题。
2. 热处理的原理热处理是通过改变材料的组织结构和性能来提高其物理和机械性能的方法。
在冲压模具制造中,热处理被用于改善材料的硬度、耐磨性和韧性。
热处理的原理基于材料的相变和晶粒生长。
通过对材料进行加热和冷却,可以使其组织结构发生变化,从而改变材料的性能。
3. 冲压模具热处理的分类冲压模具的热处理可以分为以下几种类型:3.1 固溶处理固溶处理是将合金材料加热至固溶温度,使其溶解成固态溶液后迅速冷却。
这种处理方式常用于具有高硬度和易磨损的冲压模具材料,如高速钢。
通过固溶处理,可以提高材料的硬度和耐磨性。
3.2 淬火处理淬火是将加热到固溶温度的材料迅速冷却至室温或低温的过程。
这种处理方式适用于大部分冲压模具材料,如工具钢和碳钢。
淬火可以使材料达到最高硬度,并提高其抗拉强度和韧性。
3.3 回火处理回火是将淬火后的材料重新加热至较低的温度,然后冷却。
这种处理方式可以减轻淬火引起的内应力和脆性,并提高材料的韧性。
回火处理常用于冲压模具中的一些特殊部位,如尖锐切削刃部分。
3.4 预应力处理预应力处理是在加热处理过程中引入外部应力,使材料产生压缩应力的处理方式。
这种处理方式可以提高冲压模具材料的抗疲劳性能,延长其使用寿命。
预应力处理常用于具有复杂结构和高强度要求的冲压模具。
4. 冲压模具热处理工艺冲压模具的热处理工艺包括以下几个步骤:4.1 材料准备选择合适的材料对冲压模具的热处理结果至关重要。
常用的冲压模具材料有高速钢、工具钢、碳钢等。
在进行热处理之前,需要对材料进行切割、清洁和表面处理。
4.2 加热将模具材料放入热处理设备中,加热至预定温度。
模具热处理工艺模具热处理是指将模具制造过程中的金属材料经过一定的加热、保温、冷却等工艺处理,以改善其组织性能和机械性能,以达到更高的使用寿命和更好的加工效果的目的。
模具热处理工艺是模具制造中非常重要的一个环节,对模具的质量、寿命和稳定性等方面均有着直接的影响。
本文将详细介绍模具热处理工艺。
模具热处理工艺主要分为常规热处理和表面处理两类。
1、常规热处理常规热处理是指对模具材料进行正火、淬火、回火等热处理工艺,使模具材料获得更优良的机械性能和耐磨性能,提高模具的使用寿命和稳定性。
常规热处理的工艺往往需要经过加热、保温、冷却等几个步骤,每一步的工序都需要严格控制温度、时间、冷却速度等参数,以达到理想的热处理效果。
2、表面处理表面处理是指对模具表面进行特殊处理,以提高其表面性能,如耐磨性、防腐性、硬度等等。
表面处理工艺有电镀、镀膜、喷涂、氮化等多种形式,每一种形式都有各自的工艺流程和特点,可以根据实际需要进行选择。
常规热处理主要包括正火、淬火和回火三个步骤。
1、正火正火主要是对模具材料进行加热,使其达到一定的温度,然后进行保温,使其结晶粗化、晶粒均匀化,以获得更高的硬度和强度。
正火的温度、时间、冷却速度等因素对热处理效果有着决定性的影响,需要进行严格的控制。
2、淬火淬火是将正火后的模具材料快速冷却,以使其组织结构发生相变,从而获得更高的硬度和强度。
淬火的冷却速度很快,一般采用水、油、盐水等淬火介质,以达到理想的淬火效果。
淬火后的模具材料仍然存在一定的脆性,需要进行回火处理。
3、回火回火主要是对淬火后的模具材料进行加热,温度一般在200-600度之间,然后进行保温,使其组织结构重新变得稳定,降低其硬度和强度,提高其韧性和抗冲击性,以减少其脆性,从而达到更好的使用效果。
表面处理工艺主要包括电镀、镀膜、喷涂、氮化等多种形式。
1、电镀电镀主要是通过电解沉积的方法,在模具表面形成一层金属膜,以提高模具表面的硬度、耐磨性和防腐性能。
压铸模具热处理工艺流程
《压铸模具热处理工艺流程》
压铸模具是用于铝合金、镁合金等金属材料的压铸加工的重要工具,其品质和寿命对产品质量和生产效率有着重要影响。
为了提高压铸模具的硬度、耐磨性和使用寿命,热处理是必不可少的工艺环节。
压铸模具的热处理工艺流程一般包括以下几个步骤:
1. 预热处理
在进行正式的热处理之前,需要对压铸模具进行预热处理。
预热处理的目的是消除模具内部的应力,使其在后续的热处理过程中不会产生变形或开裂。
预热温度一般为200-300摄氏度,
时间为2-4小时。
2. 淬火处理
淬火处理是提高模具硬度和耐磨性的关键步骤。
在淬火处理过程中,将经过预热处理的模具加热到适当温度,然后迅速冷却,以使金属组织得到改造和晶体结构紧密。
通常采用水淬、油淬或空气淬等方式。
3. 回火处理
淬火后的模具硬度非常高,为了保证其具有合适的韧性和强度,需要进行回火处理。
回火处理的温度一般控制在150-300摄氏
度之间,时间根据模具材料和要求而定,主要目的是使模具具有合适的硬度和韧性。
4. 表面处理
为了进一步提高模具的耐磨性和使用寿命,可以进行表面处理。
包括渗碳、氮化、镀层等方式,以增加模具的表面硬度和耐磨性。
以上就是压铸模具热处理工艺流程的简要介绍。
通过科学规范地进行热处理,可以有效提高压铸模具的性能和使用寿命,保证产品质量和生产效率。
热作模具材料及热处理热作模具材料及热处理●热作模具主要用于高温条件下的金属成形,使加热的金属或金属获得所需要的形状。
●按用途可分为热锻模、热镦模、热挤压模、压铸模和高速成形模具等。
●通常在反复受热和冷却的条件下工作,变形加.上的时间越长,受热就越严重。
模具面温升常达300—700°C之间,要求有较高的热强性、热疲劳性和韧性,常选用中碳(wc=0.3%一0.6%)合金钢来制作。
第一节热作模具材料的主要性能要求●工作特点:热作模具是在机械载荷和温度均发生循环变化情况下工作的。
●热作模具材料分类:按照工作温度和失效形式不同,可将热作模具材料分为低耐热高韧性钢(350一370°C)、中耐热韧性钢(550—600°C)、高耐热钢(600—650°C)等。
有特殊要求的热作模具也可以采用奥氏体型耐热钢、高温合金或硬质合金,甚至是难熔合金来制造。
热作模具材料的使用性能要求●评价热作模具钢的性能指标:室温和高温使用条件下的硬度!强度!韧度等。
●热作模具材料使用时一般有七个方面的性能要求。
(1)硬度热作模具钢的硬度为40—52HRC。
通常模具钢的硬度取决于马氏体中的碳含量、钢的奥氏体化温度和保温时间。
应该指出的是:钢的最佳淬火温度要通过该钢的“淬火温度一晶粒度一硬度”关系曲线来选择。
马氏体中的二次硬化则与钢的合金化程度有关系,随着回火温度的升高,马氏体中的碳含量虽然降低,但如果特殊碳化物呈弥散析出并促使残余奥氏体转变成马氏体,则模具钢的高温硬度将会提高。
(2)强度强度是模具整个截面或某个部位在服役时抵抗静载断裂的抗力。
在压缩条件下工作的模具,可测试其抗压强度。
用拉伸试验测定一定温度下的抗拉强度σb,和屈服点σs,一般模具不允许发生永久的塑性变形,所以要求具有高的屈服强度。
而当模具钢的塑性较差时,一般不用抗拉强度而用抗弯强度σbb作为力学指标,抗弯试验产生的应力状态与许多模具工作表面所处的应力状态极其相似,能精确地反映构料的成分和组织对性能的影响。
精密模具的加工流程一、原材料准备精密模具的加工流程首先需要准备原材料。
原材料通常是金属材料,如钢材或铝材等。
在选择原材料时,需要考虑到模具的使用环境和所需的强度、硬度等特性。
二、设计模具结构在进行精密模具加工之前,需要进行模具结构的设计。
设计师需要根据产品的要求和使用环境,合理确定模具的形状、尺寸和结构。
设计师可以使用计算机辅助设计软件来完成模具结构的设计工作。
三、数控编程完成模具结构设计后,需要进行数控编程。
数控编程是将设计好的模具结构转化为机床能够识别和执行的指令。
数控编程的过程中需要考虑到加工工艺的要求,如切削速度、切削深度等。
四、模具加工模具加工是精密模具加工流程的核心环节。
一般采用数控机床进行加工,包括铣削、车削、钻孔等工艺。
加工过程中需要根据模具结构设计和数控编程进行操作,以确保模具加工的准确度和精度。
五、热处理在模具加工完成后,需要进行热处理。
热处理可以改变模具的组织结构和性能,提高其硬度、强度和耐磨性。
常见的热处理方法有淬火、回火和表面渗碳等。
六、精密磨削热处理完成后,需要进行精密磨削。
精密磨削是为了进一步提高模具的精度和表面质量。
磨削工艺通常使用磨床进行,包括平面磨削、外圆磨削和内圆磨削等。
七、组装与调试精密模具加工完成后,需要进行组装和调试。
组装工作包括将各个零部件按照设计要求进行组合,确保模具的运作正常。
调试工作包括对模具进行测试和调整,以确保其性能和精度达到要求。
八、模具试产模具组装和调试完成后,需要进行模具试产。
模具试产是为了验证模具的性能和可靠性,通常会进行小批量生产和测试。
根据试产结果,可以对模具进行进一步的调整和改进。
九、模具验收模具试产合格后,需要进行模具验收。
模具验收包括对模具的外观质量、尺寸精度和使用性能进行检查和测试。
只有通过模具验收,模具才能正式投入使用。
十、模具维护精密模具在使用过程中需要进行定期的维护保养,以延长其使用寿命。
模具维护包括清洁保养、润滑和更换磨损零部件等。
模具热处理工艺模具是在生产中起到关键作用的零件,其性能与使用寿命直接关系到产品的质量与成本。
为了提高模具的使用寿命,热处理技术被广泛应用于模具加工中,其中以模具热处理工艺最为重要。
模具热处理工艺是指通过加热、保温、冷却等一系列工艺,改变模具的组织结构与性能,从而达到提高模具硬度、耐磨性、抗拉强度、韧性等目的的过程。
模具的热处理工艺可以分为淬火、回火、退火、正火、软化退火等多种方式,下面将具体介绍这些工艺及其应用。
淬火淬火是指将模具加热至临界温度,然后迅速浸泡于冷却介质中使其急冷而形成马氏体。
淬火能大大提高模具的硬度、强度和耐磨性,但同时也会降低其韧性。
因此,淬火适用于对模具表面耐磨性要求高、工作条件恶劣的情况,如机械加工、冲压、冷镦等。
回火回火是指将已淬火的模具在一定温度下加热并保温,使得马氏体经过部分转变而变得更加均匀和细小,从而提高模具的韧性和延展性。
回火过程中,模具的硬度会有所降低,但整体性能得到提高。
因此,回火适用于对模具整体性能要求高、工作条件较为复杂的情况,如注塑、挤出、热成型等。
退火退火是指将模具加热至一定温度后进行保温,再以适当速度冷却至室温,使得模具组织结构变得更稳定而得到软化的效果。
退火主要作用是消除模具加工过程中的残余应力,改善模具组织结构,减少模具开裂、变形等缺陷,提高其加工性能。
因此,退火适用于对模具整体性能要求不高、需要进行后续加工的情况,如锻造、铸造、焊接等。
正火正火是指将模具加热至一定温度后进行保温一段时间,使得模具组织结构得到均匀化、改善和稳定化,从而提高模具的硬度、强度和韧性。
正火适用于对模具整体性能要求高、需要承受强烈冲击或挤压的情况,如钢板压制、锻造等。
软化退火软化退火是指将模具加热至一定温度后保温,使其组织结构得以稳定化,同时也使其硬度、强度、韧性等性能下降。
软化退火一般用来去除模具中的残余应力,处理模具变形问题等,并能为后续的加工、表面处理提供便利。
总的来说,模具热处理工艺是模具加工中不可或缺的一部分,通过合理的热处理工艺,能够使模具的性能得到提高,从而延长模具的使用寿命。
模具的热处理
模具热处理是模具制造中不可或缺的一环。
模具热处理主要是针对金属材料进行的一种加热和冷却处理,通过改变材料的组织结构和性能,从而达到提高模具耐磨性、延长使用寿命等目的。
模具热处理主要分为四个步骤:加热、保温、冷却和回火。
其中加热和冷却是最关键的两个步骤,也是决定加工效果的关键因素。
在加热过程中,要根据模具的材料、形状和尺寸来确定加热温度和时间。
通常情况下,加热温度会比材料的转变温度高出一定的范围,以确保材料充分加热并达到理想的组织结构。
同时,加热时间也要足够长,以确保整个模具达到相同的温度,从而避免热应力的产生。
保温阶段是为了让模具内部的温度充分均匀化和稳定化。
保温时间取决于模具的厚度和体积,通常情况下,保温时间为每毫米厚度需要1分钟。
在冷却阶段,要根据模具的材料和要求来选择冷却方式。
通常情况下,冷却方式有水淬、油淬、空气冷却等。
需要注意的是,冷却速度过快会使材料出现变形、裂纹等问题,因此冷却速度也需要适当控制。
回火是为了缓解模具在热处理过程中所产生的残余应力,使模具更加稳定和坚固。
回火温度和时间也需要根据材料的类型和要求来确
定。
在模具热处理过程中,需要严格控制各个环节的参数和工艺,以确保模具的质量和性能。
同时,还需要对热处理过程中产生的气体、污染物等进行处理,以保证环境的安全和健康。
模具热处理是模具制造中不可或缺的一环,通过合理的加热和冷却方式,可以改变模具的组织结构和性能,从而达到提高模具耐磨性、延长使用寿命等目的。
在实际操作中,需要严格控制各个环节的参数和工艺,以确保模具的质量和性能。
模具加工方式和流程模具加工是一种用于制造工业产品的关键工艺。
模具加工的目的是根据产品的设计要求,制造出具有特定形状和尺寸的模块或工具。
下面是一种常见的模具加工方式和流程:1.设计与规划:在开始加工模具之前,首先需要进行设计和规划。
这包括确定模具的形状、尺寸、材料和使用要求等。
2.材料选择:根据模具的使用要求和产品的性质,选择适合的材料。
常用的模具材料包括钢、铝、铜、塑料等。
3.制作模具零件:根据模具的设计图纸和规格要求,制作模具的各个零件。
这些零件可以通过机械加工、标准件采购或者定制加工等方式得到。
4.组装模具:将制作好的各个模具零件进行组装。
这包括模具的底板、模腔、模芯、导柱、导套、滑块等。
5.零件加工:对模具加工中的细节零件进行加工。
这包括通孔、螺纹孔、滑块导向等。
6.精密加工:对需要高精度的零件进行精密加工,如腔面磨削、线切割、铣削等。
7.热处理:通过热处理工艺,提高模具的硬度和耐磨性。
常见的热处理方法包括淬火、回火、渗碳等。
8.调试与调整:进行模具的装配和调试工作,确保模具能够正确运行,并对其进行调整以满足产品的要求。
9.模具试模:将制作好的模具进行试模,检查模具的质量和性能。
根据试模中的问题,对模具进行修复和调整。
10.批量生产:经过试模和调整后,如果模具正常工作,就可以进行批量生产。
在这个阶段,需要监控模具的运行状况,定期进行维护和保养。
总结起来,模具加工的方式和流程主要包括设计与规划、材料选择、制作模具零件、组装模具、零件加工、精密加工、热处理、调试与调整、模具试模和批量生产等。
这些步骤需要经过专业的工艺师和工艺工人的配合和协作,才能够制作出满足要求的模具。
1.模具加工方法:
平面加工:龙门刨床刨刀
牛头刨床刨刀对模具坯料进行六面加工
龙门铣床断面铣刀
车削加工:车床车刀
数控车床车刀各种模具零件的回转面和平面
立式车床车刀
钻孔加工:钻床钻头、铰刀
横臂钻床钻头、铰刀
铣床: 钻头、铰刀
数控铣床钻头、铰刀加工模具的各种孔
加工中心钻头、铰刀
深孔钻:深孔钻头
镗孔加工:加工中心镗刀
卧室镗床镗刀镗削模具中的各种孔
铣床镗刀
坐标镗床镗刀
铣削加工:铣床立铣刀、断面铣刀
数控铣床立铣刀、球头铣刀铣削各种模具平面和曲面
加工中心立铣刀、球头铣刀
仿形加工球头铣刀
雕刻机小直径立铣刀
磨削加工:平面磨床砂轮
成型磨床砂轮
数控磨床砂轮磨削模具精密孔
光学曲线磨床砂轮
坐标磨床砂轮
内外圆磨床砂轮
万能磨床砂轮
电加工:型腔电加工电极电蚀切削难以加工的
线切割加工线电极部位精密轮廓加工
电解加工电极型腔和平面加工
切削加工:抛光加工抛光机砂轮、锉刀、砂纸、油石和抛光剂。
去除铣削痕迹,对模具零件进行抛光
非切削加工:挤压加工压力机挤压凸模难以切削加工的型腔
铸造加工铍铜压力铸造
精密铸造铸造设备、石膏模型铸造设备
铸造注塑模型腔
电铸加工电铸设备电铸母型精密注塑模型腔
表面装饰纹加工蚀刻装置蚀刻纹样板在注塑模型腔表面
2模具零件的热处理工序
1退火:将钢件加热到临界温度以上‘保温一定时间后随炉温或在土灰、石英砂中缓慢冷却的操作过程。
目的:消除模具的铸、锻件或冷压件的内应力,改善组织,降低硬度,提高塑性,以利于切削加工。
分类:扩散退火、完全退火、球化退火等。
扩散退火目的:适用于合金钢锭,消除合金钢锭中的成分不均匀性,故又称为均匀化退火。
完全退火目的:主要用于含碳量在0.77%以下的亚共析钢,降低硬度,细化晶粒,消除冷
热加工应力。
球化退火目的:主要用于含碳量≥0.77%的钢,使碳化铁成球状,降低硬度,改善切削性
能,为淬火做准备。
不完全退火目的:主要用于含碳量高于0.77%的高碳钢,降低硬度,消除内应力。
等温退火目的:改善金相组织,降低硬度,改善切削加工性能。
再结晶退火目的:主要是消除冷加工后的组织变形,消除加工硬化。
2正火:将钢件加热到临界温度以上,保温一定时间后取出,放在空气中自然冷却的操作过程。
目的:消除钢件的残余应力,降低硬度,细化晶粒,改善组织,为最终热处理做准备。
应用:1.消除高碳钢中的网状碳化物;
2.代替低碳钢的完全退火,提高其韧性,改善其切削加工性能;
3.代替某些中碳钢、铸钢及铸铁件的完全退火,缩短加工周期。
4.作为预先热处理和随后热处理,为其他热处理做准备。
3.淬火:将钢件加热到临界温度以上,保温一定时间,随后放入淬火介质(水、油及盐
或碱的水溶液)中快速冷却的操作过程。
方法:单液淬火法:热的钢件投入一种淬火介质中一直冷却到室温的淬火。
例如:一般碳钢在水或水溶液中淬火,合金钢在油中淬火。
双液淬火法:先将加热的钢件投入冷却能力较强的介质中冷却,使奥氏体急速过冷至接近于马氏体转变区域,然后再立即转入另一能力较弱的介质中冷却至室温,从而得到马氏体转变的操作。
好处:比单液淬火法减少了淬火时的内应力,减少工件开裂与变形。
预冷淬火法:将加热的钢件从加热炉中取出后,现在空气中冷却到一定温度,再投入到淬火冷却介质中冷却。
分级淬火法:将加热的钢件先投入温度在马氏体转变点Ms附近的冷却的介质中,保温停留一段时间(2-5Min),待工件表面与中心温度基本上一致时,再取出在空气中冷却,以获得马氏体组织的淬火。
例如:碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢、合金结构钢及钢结构的硬质合金的淬火,且工件尺寸不大。
等温淬火法:将加热的钢件投入温度稍高于Ms点的盐浴或碱浴中,保温足够长时间
(一般为半小时以上),使过冷奥氏体转变为下贝氏体组织,待基本转变完成后取出空冷的操作过程。
特点:淬火后工件内应力减小,工件不易变形与开裂。
所得到的下贝氏体组织具有良好的综合力学性能,其强度、硬度、韧性和耐磨性都较高。
适用于中碳以上的钢、合金工具钢且工件尺寸不易太大。
火焰加热表面淬火法:它是利用可燃气体(如乙炔、甲烷、丙烷、煤气、天然气)为燃料,氧气为助燃剂,用气焊或空气枪,把模具需要淬硬的部位加热到淬火温度,随即用水或空气快速冷却后获得所需的表层硬度和淬硬层深度的操作的过程。
乙炔-氧火焰最高温度为3200℃
煤气-氧火焰最高温度为2000℃
火焰加热表面的淬火的淬硬层一般为2-6mm
特点:主要是表层淬火而基体组织没有变化,使用于冷作模具钢火焰淬火一定要使用还原焰以避免氧化。
所谓还原焰是指焊炬所供给氧气一定要适当,不能过多。
一般火焰长度控制在10-15mm,氧气压力为4.9-6.9MPa,乙炔压力为4.9-6.9MPa,加热时火焰端部离加热面2-3mm距刃口边缘4-6mm加热带控制在8-12mm.
真空淬火法:将工件置于密闭的真空炉内加热至一定温度,然后再炉内冷却的方法。
特点:工件在炉内加热和冷却,零件表面的氧化层得到控制,得到光亮的表面层。
真空度采用101--102-托。
1托=133.32MPa
4、回火:将钢件重新加热到临界温度一下的某一温度,保温一定时间,然后在空气或
油中冷却到室温的操作过程。
1低温回火:(150-250℃)减少淬火钢的脆性而又不降低硬度。
主要用于高碳的冲压模具,回火硬度为58-64HRC。
2中温回火:(300-500℃)提高钢淬火后的韧性和弹性。
它主要用于弹簧和模具的处理,回火后硬度一般为35-50HRC。
3高温回火(500-650℃)使钢的组织变细,获得强度、韧性、塑性、硬度都较好的
力学性能。
硬度一般为200-330HB。
5、调质:淬火和高温回火相结合的热处理。
得到比退火和正火高得多的屈服极限和冲击
韧性。
可作为最终热处理或作为淬火前和软氮化前的预先热处理。
6、冷处理又叫冰冷处理、低温处理或超低温处理(深冷处理)
特点:使钢种的残余奥氏体完全转变为稳定的马氏体,提高钢的强韧性和耐磨性,
同时也能达到尺寸稳定性的目的。
冷处理温度为-80- -50℃
冷处理介质:干冰(固体二氧化碳)加酒精,可到-78℃。
丙烷,可到-42℃。
氟利昂(C
3
FCL),可到-81℃。
液氮,可到-195℃。
液氢,可到-252℃。
冷处理注意事项:(1)工件经过加热处理后,必须经过水煮1h。
目的是冷处理前先部
分消除淬火应力,防止冷处理时工件变形与开裂。
1冷处理后,工件应投入到室温(20℃)水中,而不是直接回火,这种工艺称为冷
处理急热法。
减少额新生残余应力,避免淬断和崩刃。
2 冷处理后的模具尺寸略有胀大。
7.渗碳:将钢件放在含碳的介质(气体、液体、固体)即渗碳剂中使其加热到一定温度
(850-900℃),使碳原子渗入到钢件表面层内的操作过程。
渗碳后的工件经淬火后表面硬度可达56-65HRC。
好处:零件表面具有高的硬度和耐磨性,而心部仍保留原有的良好韧性和强度,适用于低碳钢。
渗碳方法:固体渗碳、盐浴渗碳和气体渗碳。
盐浴渗碳的盐类有Na
2CO
3
、SiC等和催化剂盐类放在盐浴炉内熔融。
固体渗碳法每保温一小时渗入深度为0.1-0.15mm。