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模具制造过程中的缺陷及防止措施

1、锻造加工
高碳、高合金钢,例如Cr12MoV、W18Cr4V等,广泛用于制造模具。但这类钢不同程度的存在成分偏析、碳化物粗大不均匀、组织不均匀等缺陷。选用高碳、高合金钢制造模具,必须采用合理的锻造工艺来成形模块毛坯,这样一方面可使钢材达到模块毛坯的尺寸和规格,一方面可改善钢的组织和性能。另外高碳、高合金的模具钢导热性较差,加热速度不能太快,且加热要均匀,在锻造温度范围内,应采用合理的锻造比。

2、切削加工
模具的切削加工应严格保证尺寸过渡处的圆角半径,圆弧与直线相接处应光滑。如果模具的切削加工质量较差,就可能在以下3个方面造成模具损,1)由于切削加工不恰当,造成的尖锐转角或圆角半径过小,会导致模具在工作时产生严重的应力集中。2)切削加工后的表面太粗糙,就有可能存在刀痕、裂口、切口等缺陷,它们既是应力集中点,又是裂纹、疲芳裂纹或热疲劳裂纹的萌生地。3)切削加工没能完全、均匀地切除模具毛坏在轧制或锻造时产生的脱碳层,就可能在模具热处理时产生不均匀的硬化层,导致耐磨性下降。

3、磨削加工
模具在淬火、回火后一般要进行磨削加工,以降低表面粗糙度值。由于磨削速度过大、砂轮粒度过细或冷却条件较差等因素的影响,引起的模具表层局部过热,造成局部显微组织变化,或引起表面软化,硬度降低,或产生较高的残余拉应力等现象,都会降低模具的使用寿命选择适当的磨削工艺参数减少局部发热,磨削后在可能的条件下进行去应力处理,就可有效地防止磨削裂纹的产生。防止磨削过热和磨削裂纹的措施较多,例如:采用切削力强的粗颗粒砂轮或粘结性较差的砂轮,减少模具的磨削进给量;选用合适的冷却剂;磨削加工后250一300℃的回火消除磨削应力等 。

4、电火花加工
应用电火花工艺加工模具时,放电区的电流密度很大,产生大量的热,模具被加工区域的温度高达10000℃左右,由于温度高,热影响区的金相组织必将发生变化,模具表层由于高温而发生熔化,然后急冷,很快凝固,形成再凝固层。在显微镜下可看到,再凝固层呈白亮色,内部有较多显微裂纹。为了延长模具寿命可以采用以下措施:调整电火花加工参数用电解法或机械研磨法研磨电火花加工后的表面,除去异常层中的白亮层,尤其是要除去显微裂纹.在电火花加工后安排一次低温回火,使异常层稳定化,阻止显微裂纹扩展。

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