模具制造过程中的缺陷及防止措施

发布时间 :2015-01-24

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 。