數(shù)控加工精密模具熱處理變形原因及預(yù)防措施，模具材質(zhì)對數(shù)控加工精密模具的影響

就CNC加工精密繁雜磨具形變情況、形變緣故作科學(xué)研究，來討論降低與控制CNC加工精密繁雜磨具變形對策，以提升磨具產(chǎn)品品質(zhì)和使用期限。

一、CNC加工精密鋼材產(chǎn)生的影響

1.選料

某企業(yè)從原料選材和熱處理工藝簡單考慮到，挑選T10A鋼生產(chǎn)制造斷面尺寸相差太大、規(guī)定熱處理后形變比較小的較繁雜磨具，強(qiáng)度規(guī)定56-60HRC。熱處理工藝后磨具強(qiáng)度合乎技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但磨具形變比較大，不能使用，導(dǎo)致磨具損毀。之后該公司選用微形變鋼Cr12鋼生產(chǎn)制造，熱處理后強(qiáng)度和形變量都符合規(guī)定。防范措施：生產(chǎn)制造CNC加工精密繁雜、規(guī)定形變比較小的磨具，盡量要采用微形變鋼，如空淬鋼等。

2.材質(zhì)產(chǎn)生的影響

某工廠送過來一批Cr12MoV鋼，制作較繁雜磨具，磨具都自帶Φ60mm圓洞，熱處理后，一部分磨具圓洞發(fā)生橢圓形，導(dǎo)致磨具損毀。一般來說，Cr12MoV鋼是微形變鋼，不該發(fā)生過大形變。對于形變很嚴(yán)重的磨具開展金相檢驗(yàn)發(fā)覺，鋼材中含有大量碳化物滲碳體，且呈帶條狀和小塊遍布。

（1）磨具橢圓形（形變）形成的原因

主要是因?yàn)殇摬闹谐室欢ǚ轿环植疾粍驖B碳體的出現(xiàn)，滲碳體的熱膨脹系數(shù)比鋼的基材機(jī)構(gòu)小30%上下，加溫時(shí)它阻攔磨具里孔澎漲，制冷的時(shí)候又阻攔磨具里孔收攏，使磨具里孔產(chǎn)生不均勻形變，從而使得圓洞發(fā)生橢圓形。深圳市五金磨具

（2）防范措施

① 在生產(chǎn)CNC加工精密繁雜磨具時(shí)，要盡量選滲碳體縮松比較小的鋼材，不必圖便宜，采用小化工廠生產(chǎn)制造材質(zhì)比較差的建筑鋼材。

② 對存在滲碳體比較嚴(yán)重縮松的鋼材，要進(jìn)行科學(xué)煅造來粉碎滲碳體晶塊，減少滲碳體不分布均勻的級別，清除的性能各種各樣。

③ 對煅造后鋼材需要進(jìn)行熱處理淬火，使其得到滲碳體遍布勻稱、細(xì)微和彌漫的屈氏體組織化、從而降低CNC加工精密繁雜熱處理后形變。

④ 針對規(guī)格比較大或者無法煅造的磨具，可采取固溶處理雙優(yōu)化解決，使馬氏體優(yōu)化、遍布勻稱，邊角有光澤化，可以達(dá)到降低熱處理變形目地。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生的影響

有一些磨具選料和鋼的材質(zhì)都不錯(cuò)，往往會(huì)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不科學(xué)，如薄邊、斜角、管溝、突變的階梯、薄厚差距等，導(dǎo)致熱處理后形變比較大。

1.變形緣故

因?yàn)槟ゾ吒鱾€(gè)地方薄厚不均勻或出現(xiàn)銳利圓弧，所以在熱處理時(shí)造成磨具各個(gè)部位間的內(nèi)應(yīng)力和組織應(yīng)力的差異，可能會(huì)導(dǎo)致各個(gè)部位吸水膨脹的差異，使磨具熱處理后發(fā)生形變。

2.防范措施

設(shè)計(jì)時(shí)，在符合具體生產(chǎn)制造必須的情形下，應(yīng)盡量避免磨具薄厚差距、構(gòu)造不一樣，在薄厚交匯處，盡量選用平滑過渡等總體設(shè)計(jì)。依據(jù)形變規(guī)律性預(yù)埋加工容量，在熱處理后不至于由于磨具形變進(jìn)而磨具損毀。對樣子尤其繁雜的磨具，為了保證熱處理時(shí)制冷勻稱，可采取組合結(jié)構(gòu)。

三、加工工藝流程及剩余應(yīng)力產(chǎn)生的影響

在工地常常發(fā)覺，一些外形繁雜、CNC加工精密度要求較高的磨具，在調(diào)質(zhì)處理后形變比較大，經(jīng)用心調(diào)研之后發(fā)現(xiàn)，磨具在機(jī)械設(shè)備加工和Z后熱處理工藝環(huán)節(jié)未做一切事先熱處理工藝。

1.形變緣故

機(jī)械設(shè)備加工過程的剩余應(yīng)力和熱處理后地應(yīng)力累加，加大了熱處理后形變。

2.防范措施

（1）粗加工后、半精加工前要進(jìn)行一次去應(yīng)力退火，即（630-680）℃×（3-4）h爐冷至500℃下列公布風(fēng)冷，也可以采用400℃×（2-3）h去應(yīng)力處理。

（2）減少淬火溫度，降低熱處理后剩余應(yīng)力。

（3）選用淬油170oC冒油風(fēng)冷（分級淬火）。

（4）選用等溫淬火加工工藝可以減少熱處理剩余應(yīng)力。

選用之上對策可讓磨具熱處理后剩余應(yīng)力降低，磨具形變比較小。

四、熱處理工藝加溫工藝技術(shù)危害

加溫速度危害

熱處理后形變一般都稱之為制冷所造成的，這是錯(cuò)誤的。磨具尤其是繁雜磨具，加工工藝技術(shù)是否正確對形變通常造成比較大的危害，對一些磨具加溫加工工藝對比可明顯看到，加溫速度很快，通常造成比較大的形變。CNC加工精密零件

（1）形變緣故

一切金屬加熱時(shí)也要澎漲，因?yàn)殇撛诩訙貢r(shí)，同一個(gè)磨具內(nèi)，各部件溫度不均勻（即加熱不勻）就必然會(huì)導(dǎo)致磨具內(nèi)各的部分膨脹不一致性，最終形成因加溫不均勻的熱應(yīng)力。在鋼的相變點(diǎn)下列環(huán)境溫度，不均勻加溫關(guān)鍵造成內(nèi)應(yīng)力，超出相變溫度加溫不勻，還會(huì)引起機(jī)構(gòu)改變的不等時(shí)性，既造成組織應(yīng)力。因而加溫速率越來越快，磨具表層與核心部溫度區(qū)別越多，地應(yīng)力也就越大，熱處理時(shí)產(chǎn)生的形變也就越大。

（2）防范措施

對繁雜磨具在相變點(diǎn)下列加溫時(shí)要遲緩加溫。一般來說，磨具熱處理加工形變會(huì)比滲碳爐加溫?zé)崽幚硇〉枚?。選用加熱，針對高合金鋼磨具可采取一次加熱（550-620oC）；針對鐵素體不銹鋼磨具應(yīng)使用二次加熱（550-620oC和800-850oC）。

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