通常模具中哪些零件需作热处理,作哪类热处理?其作用是什么?「2个回答」(什么叫做模具求大神帮助「2个回答」)

模具钢 4年前 (2023) aysz01
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本文导读目录:

1、通常模具中哪些零件需作热处理,作哪类热处理?其作用是什么?「2个回答」

2、什么叫做模具求大神帮助「2个回答」

通常模具中哪些零件需作热处理,作哪类热处理?其作用是什么?「2个回答」 ♂

  压铸模零件的热处理:,1、淬火设备为高压高流率真空气淬炉,(1)淬火前:采用热平衡法,提高模具加热和冷却的整体一致性,对凡是影响到这一点的薄壁孔、沟槽、型腔等,都要进行填充、封堵,尽量做到模具能均衡加热和冷却;同时,注意装炉方式,防止压铸模在高温时因自重而引起的变形,(2)模具的加热:在加热过程中要缓慢加热(用200℃/h升温),并采用两级预热方式,防止快速升温造成模具内、外温差过大,引起过大的热应力,同时减小相变应力,(3)淬火温度与保温时间:要采用下限淬火加热温度,均热时间不宜过短或过长,一般由壁厚和硬度来确定均热时间,(4)淬火冷却:采用预冷方式,并通过调节气压与风速,有效的控制冷却速度,使之最大限度地实现理想冷却。

  即:预冷到850℃后,增大冷却速度,快速通过“C”曲线鼻部,模温在500℃以下则逐渐降低冷却速度,到Ms点以下则采用近似等温转变的冷却方式,以最大限度地减少淬火变形,模具冷却到约150℃时,关闭冷却风机,让模具自然冷却,2、退火包括锻造后的球化退火和模具制作过程中的去应力退火两部分,其主要目的:在原材料阶段进行结晶组织的改良;方便加工而降低硬度;防止加工后变形和淬火裂纹而去除内应力,(1)球化退火,模具钢经锻造后,钢的内部组织变成不稳定的结晶,硬度高切削困难,且此种状态的钢,内应力大,加工后容易变形和淬裂,机械性能差,为使碳化物结晶变成球化稳定组织须进行球化退火,(2)去应力退火,对有残留应力的模具钢进行机械加工,加工后会产生变形,如果机械加工后仍留有应力,则在淬火时会发生很大的变形或淬火裂纹,为防止这些问题发生,必须进行去应力退火。

  模具制作过程中一般进行三次去应力退火:,(1)在切削掉原材料体积的1/3以上形状或对原材料厚度1/2深度加工时,加工余量留有5~10mm,进行第一次去应力退火,(2)在精加工留有余量(2~5mm)时,进行第二次去应力退火,(3)在试模后,淬火前进行第三次去应力退火,3、回火淬火的模具冷却到约100℃时,就要立即进行回火,以防止继续产生变形,甚至开裂,回火温度由工作硬度来确定,一般要进行三次回火,4、氮化处理一般压铸模经淬火、回火(45~47HRC)后就能使用,但为了提高模具的耐磨性、抗蚀性和抗氧化性,防止粘模,延长模具的寿命,必须进行氮化处理,氮化层深度一般为0.15~0.2mm,氮化后需要打光,磨去白亮层(厚约0.01mm左右),5、几点说明。

  (1)模具的热处理变形是由于相变应力、热应力的共同作用引起的,受多种因素影响,因此,在正确选材的前提下,还要注意毛坯的锻造,要采用六面锻造的方法,反复镦拔,同时,在模具的设计阶段就必须注意,使壁厚尽量均匀(壁厚不均匀时要开工艺孔);对形状复杂的模具,要采用镶拼结构,而不采用整体结构;对有薄壁、尖角的模具,要采用圆角过渡和增大圆角半径,在热处理时要作好数据记录,长、宽、厚各方向上的变形量,热处理条件(装炉方式、加热温度、冷却速度、硬度等),为日后模具的热处理积累经验,(2)压铸模的加工一般有两种工艺流程,都是根据实际情况确定的,第一种:一般压铸模。

  锻打→球化退火→粗加工→第一次去应力退火(留有余量5~10mm)→粗加工→第二次去应力退火(留有余量2~5mm)→精加工→第三次去应力退火(试模后、淬火前)→淬火→回火→钳修→氮化,第二种:特别复杂的及淬火很易变形的模具,锻打→球化退火→粗加工→第一次去应力退火(留有余量5~10mm)→淬火→回火→机、电加工→第二次去应力退火(留有余量2~5mm)→机、电加工→第三次去应力退火(试模后)→钳修→氮化。

什么叫做模具求大神帮助「2个回答」 ♂

  模具是在冲裁、成形冲压、模锻、冷镦、挤压、粉末冶金件压制、压力铸造,以及工程塑料、橡胶、陶瓷等制品的压塑或注塑的成形加工中,用以在外力作用下使坯料成为有特定形状和尺寸的制件的工具,模具具有特定的轮廓或内腔形状,具有刃口的轮廓形状可以使坯料按轮廓线形状发生分离,即进行冲裁;内腔形状可以使坯料获得相应的立体形状,模具一般分为两个部分:动模和定模,或凸模和凹模,它们可分可合,分开时装入坯料或取出制件,合拢时使制件与坯料分离或成形,在冲裁、成形冲压、模锻、冷镦、压制和压塑过程中,分离或成形所需的外力通过模具施加在坯料上;在挤压、压铸和注塑过程中,外力则由气压、柱塞、冲头等施加在坯料上,模具承受的是坯料的胀力,模具除其本身外,还需要模座、模架、导向装置和制件项出装置等,这些部件一般都是制成通用型,以适用于一定范围的不同模具,模具的应用极为广泛,大量生产的机电产品,如汽车、自行车、缝纫机、照相机、电机、电器、仪表等,以及日用器具的制造都应用大量模具。

  模具基本上是单件生产的,其形状复杂,对结构强度、刚度、表面硬度、表面粗糙度和加工精度都有很高的要求,所以模具生产需要有很高的技术水平,模具的及时供应及其质量,直接影响产品的质量、成本和新产品研制,因此,模具生产的水平是机械制造水平的重要标志之一,加工金属的模具按所采用的加工工艺分类,常用的有:冲压模,包括冲裁模、弯曲模、拉深模、翻孔模、缩孔模、起伏模、胀形模、整形模等;锻模,包括模锻用锻模、镦锻模等;以及挤压模和压铸模,用于加工非金属和粉末冶金的模具,则按加工对象命名和分类,有塑料模、橡胶模和粉末冶金模等,冲压模是用于板料冲压成形和分离的模具,成形用的模具有型腔,分离用的模具有刃口,最常用的冲压模只有一个工位,完成一道生产工序,这种模具应用普遍,结构简单,制造容易,但生产效率低。

  为提高生产率,可将多道冲压工序,如落料、拉深、冲孔、切边等安排在一个模具上,使坯料在一个工位上完成多道冲压工序,这种模具称为复合模,另有将落料、弯曲、拉深、冲孔和切边等多工序安排在一个模具的不同工位上,在冲压过程中坯料依次通过多工位被连续冲压成形,至最后工位成为制件,这种模具称为级进模,又称连续模,冲压模的特点是:精度高,尺寸准确,有些冲裁模的凸模与凹模的间隙近于0;冲压速度快,每分钟可冲压数十次至上千次;模具寿命长,有些硅钢片冲裁模寿命在几百万次以上,煅模是用于热态金属模锻成形的模具,模锻时,坯料往往经过多次变形才能制成锻件,这就需要在一个模块上刻有几个型腔,金属依次送至各个型腔,并在型腔内塑性流动,最后充满型腔,制成锻件,在模锻成形中,坯料很难与终锻时的型腔体积相等,为了避免废品,常选用稍大一些的坯料。

  为此,在终锻模的上、下模分界面的型腔四周设有飞边槽,以存贮多余的金属,成形后将飞边切去,锻模的技术特点是:有多个形式复杂的型腔;工作条件恶劣,1000℃以上炽红的钢在模具型腔内变形和流动冲刷;模具要承受锻锤的高速冲击或重负载的压下;在使用过程中常处于急冷、急热和冷热交变状态,因此,模具材料应具有很高的强度、韧性和耐磨性,热锻时还须有较高的温度强度和硬度,并经过强韧化热处理,挤压模是用于将金属挤压成形的模具,正挤压模有一个静止的凹模和放置坯料的挤压筒,以及对坯料施加压力的冲头,反挤压模的挤压筒为凹模,冲头为凸模。

  由于金属需要在很大的压强下才能从凹模挤出成形,因此,挤压筒和反挤压的凹模需要有很高的强度,故常采用多层预应力组合结构,冲头和凸模的工作长度宜短,避免在高的压应力下发生不稳和弯曲,压铸模是安装在压铸机上的,能够将液态金属在高压下注入型腔,并保压至金属凝固、成形的模具,它主要用于铝、锌、铜件,也可用于钢件,压铸模的结构与塑料注射模类似,它由动模与定模构成型腔,用型芯做铸件的孔腔,金属在型腔内冷却、凝固后抽出型芯,分开模具。

  压铸件一般壁薄中空,有众多台、筋,形状结构复杂,尺寸要求较精确,表面较光洁,由于金属在熔融的高温下成形,因此压铸模需要采用耐高温的材料制造,塑料模是用于塑料成形的模具,随着塑料工业的发展,塑料模需求量日益增多,其产量已占各类模具产量的首位,常用的塑料模有注射模、压塑模和挤塑模等,塑料模工作时,所承受的压力、温度都不高,但制件数量很大,表面要求特别光洁,为此,模具材料可选用预淬硬钢,即先对模具进行热处理,达到一定硬度后再进行切削加工,以防止热处理后变形,最后再进行抛磨加工,以提高表面质量,橡胶模是主要用于轮胎、汽车蓄电池壳、鞋底等橡胶产品成形的模具,一般是将橡胶材料夹入模具内,经蒸汽加热成形,也有与塑料注射模相似的橡胶注射模。

  粉末冶金模是将固体金属粉末压制成形的模具,工作时,将金属粉末定量地倒入下模,然后上模压下、闭合、成形,再用顶料装置顶出预制坯,并送入烧结炉内烧结,遂制成粉末冶金零件,一般粉末冶金件的空隙很大,占总体积的15%左右,成形压力不大,模具结构较简单,精度、表面粗糙度要求一般,所以对模具无特殊要求,为了减少空隙、提高密度和强度,对烧结后的坯件,再进行一次热锻,通称粉末锻造,所用的模具与模锻模相似,由于模具是进行成型加工的工具,所以要求尺寸精确、表面光洁、结构合理、生产效率高、易于自动化;并且还要制造容易、寿命高、成本低;另外还要考虑到设计符合工艺需要,经济合理等,模具结构设计和参数选择须考虑刚性、导向性、卸料机构、定位方法、间隙大小等因素,模具上的易损件应容易更换,对于塑料模和压铸模,还要考虑合理的浇注系统、熔融塑料或金属流动状态,以及进入型腔的位置与方向。

  为了提高生产率、减少流道浇注损失,可采用多型腔模具,即在一模具内能同时完成多个相同或不同的制品,模具的生产一般为单件、小批生产,在制造要求严格、精确,因此多采用精密的加工设备和测量装置,按结构特点,模具一般分为平面的冲裁模和具有空间的型腔模,平面冲裁模可用电火花加工初成形,再用成形磨削、坐标磨削等方法进一步提高精度,坐标磨床一般用于模具的精密定位,以保证精密孔径和孔距,也可用计算机数控连续轨迹坐标磨床,磨削任何曲线形状的凸模和凹模,型腔模主要用于立体形状工件的成形,因此在长、宽、高三个方向都有尺寸要求,形状复杂,制造难度较大,象冷挤压模、压铸模、粉末冶金模、塑料模、橡胶模等都属于型腔模,型腔模多用仿形铣床加工、电火花加工和电解加工,将仿形铣加工与数控联合应用,和在电火花加工中增加三向平动头装置,都可提高型腔的加工质量。

  计算机数控多轴铣床、坐标磨削和加工中心机床,是型腔模加工的重要设备,型腔的表面研磨和抛光一般采用电动或风动工具,配以各种研磨、抛光轮和研磨膏粉,或采用超声波研磨、挤压珩磨、化学抛光等方法,三坐标测量机和光学投影比较仪是模具制造中常用的精密测量设备,模具是精密工具,价格昂贵,必须尽量提高使用寿命,模具的正常失效形式主要有磨损、塌陷断裂、粘合等,不同用途的模具失效形式也各不相同,提高模具寿命的途径主要是根据应用条件,合理选用模具钢和确定热处理规范。

  选用在使用温度下强度高的材料可防止塌陷;提高模具硬度可以减少磨损率;较高的韧性和抗疲劳性能,以及消除电加工的硬化层及加工残余应力,可以阻碍裂纹的产生和发展,防止裂断,表面处理、润滑和选用抗粘合性能好的模具材料,是延长模具寿命的重要措施,模具工作表面和基体的要求差异很大,很难用一种材料完全合理地满足,但可以在工作部位用镶块、堆焊、喷镀和局部强化的办法提高其综合性能,此外,合理的操作使用,是消除非正常失效、减缓正常失效的另一途径。


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