模(mó)具熱處理是(shì)保證模具性能的重要工藝過程,對模具的製造精度、模具的強(qiáng)度、模具的工作(zuò)壽命、模具的(de)製造成本等(děng)有(yǒu)著直接的影響。20世紀80年代以來,國際模具熱處理技(jì)術發展較快(kuài)的領域是(shì)真空熱處理技(jì)術(shù)、模具(jù)的表麵強化技術和模具材料的預硬化技術。
模具(jù)的真空熱處理技術
真空熱處理技術是近些年發展起來的(de)一種新(xīn)型的(de)熱處理技術,它所具備的特點,正是模(mó)具製造中所迫切需要的,比如防止加熱(rè)氧化和不脫碳、真空脫氣或(huò)除氣,消除氫脆,從而提高材料(零件)的(de)塑性、韌(rèn)性(xìng)和疲勞強度。真(zhēn)空加熱緩慢、零件內外溫差較小等因(yīn)素,決定了(le)真空熱處理(lǐ)工藝造成的零(líng)件變形小等。
熱處理過程的計算機模(mó)擬技術的成功開發和應(yīng)用,使得模具的智(zhì)能化熱處理(lǐ)成為可能。由於模具生產的小批量(甚至是單件)、多品種的特性,以及對熱處理性能要(yào)求高(gāo)和不允許出現廢品的特點,又使得模具的智能化熱處理成為必須。國外工業發達國家,如美國、日本等,在真空高壓(yā)氣淬方麵,發展的也很快,主要針對目標也是模具。
模具的表麵處理技術
模具在工作中除了要求(qiú)基體具有足夠高的(de)強度和韌性的合理配合外,其表麵性能對(duì)模具(jù)的工作性能(néng)和使用壽命至(zhì)關重要。模(mó)具的表麵處理技術,是(shì)通過表麵塗覆、表麵改性或複合處理技術(shù),改變模具表麵的形態、化學(xué)成分、組(zǔ)織結構和應力(lì)狀態,以獲得所需表麵性能的係統工程。目前在模具製造中(zhōng)應用較多的主要是滲氮、滲碳和(hé)硬化膜沉積。
由於滲氮技術可形成優(yōu)良(liáng)性能的表麵,並且滲氮工(gōng)藝與模具(jù)鋼的淬火(huǒ)工藝(yì)有良好的協調性,同時滲氮溫度低(dī),滲氮後不需激烈(liè)冷(lěng)卻,模具的變形極小,因(yīn)此模具的表麵強化是采用滲(shèn)氮(dàn)技術較早,也是應用最廣泛的。
模具滲碳是為了提高模具(jù)的整(zhěng)體強韌性,即模具的工作表麵具有高的強度和耐磨性。硬化膜沉積技術目(mù)前較成熟的是CVD、PVD。模具(jù)自上個世紀80年代開始采用塗覆硬(yìng)化膜技術。目前的技術條(tiáo)件下,硬化(huà)膜沉(chén)積(jī)技術(主要是(shì)設備)的成(chéng)本(běn)較高,仍然隻在一些精密、長壽(shòu)命模(mó)具上應用,如果采用建立熱處理中心的方式,則塗覆硬化膜的(de)成(chéng)本會大大降低(dī),更(gèng)多的模具如果采用這一技術,可以整體提高我國的模具製造(zào)水平。
模具材料的預硬化技(jì)術
自上個(gè)世紀70年代開始,國際上就提出預硬化的想(xiǎng)法,但(dàn)由於加工機床剛度和切削刀具的製約,預硬化的硬(yìng)度無法達到模具的使用硬度,所(suǒ)以預硬化技術的研發(fā)投入不大。隨著(zhe)加(jiā)工機床(chuáng)和切削刀具性能的提高,模具材(cái)料的預硬化技術開(kāi)發(fā)速度加(jiā)快,到上個世(shì)紀80年代,國際上工業發達國家在塑料模用(yòng)材上使用預硬化模塊的比例已達到30%(目前在60%以上)。
我國在(zài)模具(jù)材料的預硬化(huà)技術方(fāng)麵,起步晚,規模小,目前還不能滿(mǎn)足國內(nèi)模具製造的要求。采(cǎi)用預硬化模具材料,可以簡化模具製造工藝,縮(suō)短模具的製造周期,提高模具的製造精度。可以預見,隨著加工(gōng)技術的進(jìn)步,預硬化模具材料會用於更多的模(mó)具(jù)。
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