三基共性技术在热作模具制造中的应用

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模具材料及热处理技术・ 
5模具材料及热处理技术8 
三基共性技术在热作模具制造中的应用 

陈国州 
宁波模具行业协会(浙江宁波315000) 

【摘要】介绍了热作模具传统成形或制造的弊端,指出了三基共性技术在热作模具制造中 
的应用前景,三基共性技术的应用需要政府部门对锻造、热处理等模具厂搭建“三基”创新 
平台,积极引导与支持,才能将该技术发挥出应用的作用。 
关键词:热作模;三基共性技术;转型升级;应用 
中图分类号:TG162 文献标识码:B 

Application of Three Basic Common Technology 
in Hot Work Die Manufacturing 

【Abstract]This paper introduces the disadvantages of the traditional forming or manufacturing 
of the hot work die,it pointed out the application prospect of three basic common technology in 
hot work die manufacturing,and raised:The application of three basic common technology 
requires government departments to build”three basic common”innovation platform for forging, 
heat treatment and others die factory,guide and support actively,SO that could apply the 
technology to play a proper role. 
Key words:hot working die;three basic common technology;transformation and upgrading; 
application 

1 热作模具的传统制造是“一正四负”体制 
所谓热作模具传统制造是指锻造、机加工、热处 
理,这种工艺流程都要经过锻造、切削和热处理。 
由于传统制造体制产业链上结构错位产生“一正 
四负”的重要问题,导致了制造工艺的局限性,停留在 
满足于图纸尺寸和单一硬度状态要求,习惯地用传统 
“成形”或制造,没有有效地把热作模具性能、生产效 
率、能耗、排放、四元共性连接集成。造成热作模具在 
产业链上锻造、机加工、热处理工序与产品生产厂环节 
断裂、脱节,形成3个真空地带,催生了锻造、机加工、热 
处理三者在产业链上各自为战,互不沟通,把许多问题 
和矛盾的“内应办”都滞留到热处理与产品生产厂的准 
备阶段,导致传统“成形”或制造产品品质差、生产效率 
低、能耗高、排放高的“四负问题”,这就是传统“成形” 
或制造体制造成的“一正四负”。 
(1)一正。 

热作模具的制造,出身于传统“成形”或制造那个 
时代,由于当时那个年代的机床与切削刀具质量跟不 
上工业产品发展需要等原因,因而产生了这个传统 
“成形”或制造体制,它一直传承到现在科学发达年 
代。在历史长河里,传统“成形”或制造为我国模具及 
机械工业的发展作出了巨大贡献。 
(2)四负。 
社会在进步,形势在发展,在重产品质量、重节能 
减排、重发展社会的今天,用传统“成形”或制造方式 
制造产品,已经没有优势,跟不上发展的需要,处于落 
后过时阶段,抑制了热作模具发展瓶颈,存在“四负” 
问题。 

a.一
负:热作模具的传统“成形”或制造体制性壁 
垒垄断,是产业链上结构错位,把热处理工序放在产 
业链的机加工后面,热处理工序是在机加工尺寸已经 
基本成形,处于曲面空间复杂悬殊状态,其凸部与深 


86・ 《模具制造))2015年第10期 

模具材料及热处理技术・ 
凹处机械尺寸处于大小不同、厚薄不同,在这种机械 尺寸大小不同、厚薄不同状态下淬火必然会产生尺寸 小的、薄的部位冷却速度快,组织转变快;而尺寸厚 的、大的部位冷却慢,组织转变慢,导致热作模具淬火 后整体硬度不一,机械性能不一,不同时性差的组织 应力。特别是热作模具凸部与深凹处交界部位,这里 是淬火中应力集中敏感部位,使模具出来性能差、寿 命短、可靠性差。在热作模具企业里,很少甚至没有 对它进行消除应力这道工序,是未能解决“三大问题” 的关键技术的原因。所以传统“成形”或制造体制最 大程度抑制了热处理在热作模具制造中的“内科学” 作用,把热处理处于边缘化,削弱热处理正确性、科学 性,导致模具热处理不可避免产生硬度不一;机械性 能不一,不可避免地产生疲劳强度应力集中敏感部 位;不可避免产生模具变形与裂纹倾向。 b.二负:生产效益效率低。热作模具传统“成形” 或制造体制导致锻造成形、切削、热处理各自为战,互 不沟通,把许多问题或“内应力”都滞留给热处理与产 品生产厂的生产准备阶段,这种病态最后遗传到产品 生产厂,导致产品生产厂生产环节多,周期长,用工 多,生产效率低。热处理质量差遗传到产品生产厂, 导致热作模具厂产品质量差、产品档次低,价格低,竞 争力低,企业经济效益低。 c.三负:能耗高。热作模具传统“成形”或制造工 艺流程:锻造一空冷一退火一粗加工一淬火一回火 精加工等7道工序,它有锻造、退火、淬火、回火4 次加热,用电量大,是传统“成形”或制造产生能耗高 的原因。 d.四负:排放多。传统“成形”或制造不但是能耗 高,而且还产生排放多,它有锻造、空冷、淬火、回火先 后产生4次排放。 所以,传统“成形”或制造是“一正四负”体制,在 重产品质量、重节能减排、重发展社会的今天,热作模 具高能耗、高排放、质量差、生产效率低的传统“成形” 或制造方式越来越难以为继,是热作模具产业发展的 瓶颈,必须要用三基共性技术对热作模具进行“四负 共治”。 2热作模具制造的转型升级 热作模具制造亟待解决什么是核心技术、关键 技术,创新什么。三基共性技术是热作模具制造的 核心技术,关键技术。用创新热处理理论与新工艺, 
对热作模具传统“成形”或制造体制转型升级,整合 
产业链上的科技与资源,把锻造与热处理进行组合, 
利用锻坯余热、等温正火、淬火,把传统“成形”或制 
造产业链上结构错位进行调整,把传统“成形”或制 
造体制转型为:三基共性成形或制造体制升级,达到 
“四负共治”,使热作模具制造既转型升级,又节能 
减排。 

3三基共性技术 
三基共性技术是创新热处理理论与新工艺,抓住 
了当今先进机床与切削刀具质量升级的发展机遇,传 
承传统锻热组合精华,在热作模具制造的产业链上, 
把基础锻造材料、基础热处理工艺与基础热作模具产 
品的“三基”结合起来。基础热处理利用基础锻坯余 
热、等温正火、淬火的锻造在线热处理,强冷共性控制 
技术,演绎出各种正火型、调质型和各种马贝淬火型 
前沿共性模块或材料。将这种有热处理状态前沿共 
性模块(材料)供应给用户,使用户应用这种前沿共性 
模块(材料)制造热作模具及产品,从而提高生产效 
率,降低能耗,减少排放。 

4三基共性技术在压铸模制造中的应用 
产品名称:铜阀门压铸模;材料:H13;硬度38~ 
42HRC。 
(1)传统“成形”或制造工艺流程。 
锻造_+空冷一退火 粗加工 真空淬火一回火 
一精加工,共7道工序。 
(2)三基共性技术的制造工艺流程。 
锻造+复合淬火工艺一粗加工一精加工一表面强 
化处理,共5道工序。 
从两种生产方式效果对比看出,三基共性技术要 
比传统“成形”或制造有4大优势。 
a.减少退火、淬火二次加热用电量。 
b.减少锻造时空冷、淬火的二次排放。 

c.
简化工艺,减少生产环节,缩短生产周期。 
d.性能优、寿命长、可靠性高。 
三基共性技术在热作模具制造中应用,使得模 
具寿命长,可靠性高,调整了产业链上结构,整合了科 
技与资源,充分发挥了热处理是热作模具“内科学”作 

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