模具热处理的主要缺陷与防止措施.ppt

,如淬裂、变形超差、硬度不足、电加工开裂、磨削裂纹、模具的早期破坏等。其中最主要的是模具在热处理过程中的变形和开裂。 (1)由热应力引起的变形趋向(2)由组织应力引起的变形趋向(3)由组织转变引起的变形趋向 此外,热处理裂纹还可根据其存在部位和深度分为以下三类:(1)深裂纹(2)细微表面裂纹(3)(拉应力)作用下表现出来的一种脆性破坏状态。淬火时,易在模具表面附近产生非常大的拉应力,故最易产生裂纹。但在淬硬层浅的情况下(如各种表面硬化),表面附近常形成压应力,就不易产生裂纹。由于模具大部分是用高碳钢制作的,因此要特别注意防止产生热处理裂纹。形状比较简单的模具及实体的冲头,一般情况下不会产生淬火裂纹。而尖角、截面厚度急变处及厚薄不均的地方则极易产生淬火裂纹,如图12-1所示。图12-(1)尽量避免尖角和厚薄相差悬殊的截面应避免厚薄悬殊的截面、薄边及尖角。在模具的厚薄交界处应平滑过渡。这样能有效降低模具截面的温差,减小热应力,同时也可减小截面上组织转变的不同时性,减小组织应力。图12-2所示为模具采用过渡圆角与过渡圆锥。图12-2模具采用过渡圆角与过渡圆锥图12-3所示为凹模的合理壁厚。图12-3凹模的合理壁厚(2)适当增加工艺孔对于有些实在无法保证截面均匀及对称的模具,应在不影响使用性能的前提下,变不通孔为通孔,或者适当增加一些工艺孔。图12-4(a)所示为一型腔狭窄的凹模,淬火后会产生如虚线所示的变形。如设计时能增加两个工艺孔,如图12-4(b)所示,则减小了淬火过程中截面的温差,降低了热应力,使变形情况有了明显的改善。图12-4Cr12MoV钢凹模图12-5所示也是增加工艺孔或变不通孔为通孔的实例,可减小因厚薄不均而增大的开裂敏感性。图12-5模具增加工艺孔或变不通孔为通孔(3)尽可能采用封闭及对称结构模具形状为开口或不对称结构时,淬火后应力分布不均匀,极易变形。所以一般易变形的槽形模具,应尽量在淬火前留筋,淬火后再切除。图12-6所示的槽形工件,原来淬火后在R处发生变形,经加筋(图12-6中阴影线部分)后,有效地防止了淬火变形。图12-6槽形工件淬火前加筋(4)采用组合式结构如图12-7所示为一大型凹模,若采用整体式结构,不但热处理有困难,而且淬火后型腔各处收缩不一致,甚至会引起刃口凹凸和平面扭曲,且在以后的加工中难以补救。因此,可采用组合式结构,按图12-7中虚线分为四块,经热处理后再拼装成型并磨削再配合。这不仅使热处理简化,而且解决了变形问题。图12--8所示为一电子元件冲模,原用T10A钢,水淬油冷变形较大且易开裂,碱浴淬火型腔又不易淬硬,现改用9Mn2V钢或CrWMn钢,淬火硬度和变形都能符合要求。图12-8电子元件冲模