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五金模具的表面强化技术

2018-11-9 09:21厂厂乐行业观察

     五金模具热处理与模具质量的关联性:五金模具的制造精度,组织转变不均匀、不彻底及热处理形成的残余应力过大,造成模具在热处理后的加工、装配和模具使用过程中的变形,从而降低模具的精度,甚至报废。模具的工作寿命,热处理造成的组织结构不合理、晶粒度超标等,导致主要性能如抗磨损性能等下降,冷热疲劳性能、模具的韧性、影响模具的工作寿命。五金模具的强度,热处理工艺制定不当、热处理操作不规范、或热处理设备状态不完好,造成被处理模具强度(硬度)达不到设计要求。五金模具的制造成本,作为模具制造过程的中间环节或最终工序,热处理造成的开裂、变形超差及性能超差,大多数情况下会使模具报废,即使通过修补仍可继续使用,也会增加工时,延长交货期,提高模具的制造成本。

  正是热处理技术与模具质量有十分密切的关联性,使得这二种技术在现代化的进程中,相互促进,共同提高。近年来,国际上模具热处理技术发展较快的领域是真空热处理技术、五金模具的表面强化技术和模具材料的预硬化技术。真空加热缓慢、零件内外温差较小等因素,决定了真空热处理工艺造成的零件变形小等。五金模具的真空热处理技,真空热处理技术,是近些年发展起来的一种新型的热处理技术,它所具备的特点,正是模具制造中所迫切需要的,比如防止加氧化和不脱碳、真空脱气或除气,消除氢脆,从而提高材料(零件)的塑性、韧性和疲劳强度。  

  对于热处理后不再进行机械加工的模具工作面,淬火后尽可能采用真空回火,特别是真空淬火的工件(模具),它可以提高与表面质量相关的机械性能,如:疲劳性能、表面光亮度、耐腐蚀性等。按采用的冷却介质不同,真空淬火可分为:真空油冷淬火、真空气冷淬火、真空水冷淬火和真空硝盐等温淬火。热处理过程的计算机模拟技术(包括组织模拟和性能预测技术)的成功开发和应用,使得五金模具的智能化热处理成为可能。由于模具生产的小批量(甚至是单件)、多品种的特性,以及对热处理性能要求高和不允许出现废品的特点,又使得模具的智能化处理成为必须。模具真空热处理中,主要应用的是真空油冷淬火、真空气冷淬火和真空回火。为保持工件(如模具)真空加热的优良特性,冷却剂和冷却工艺的选择及制定非常重要,五金模具淬火过程主要采用油冷和气冷。

        五金模具进军高端市场需靠高新技术,也意味着五金模具配件也进军。模具产业将从过去主要依靠规模扩张和数量增加的粗放型发展模式,向主要依靠科技进步与提高产品质量及水平为重点的精益型发展模式转变,华夏模具强调,从以引进消化吸收国 际先进技术为主的发展模式向引进消化吸收和提高自主创新能力并重的发展模式转变;大力推进创新驱动的发展方式,积极培育和发展新的增长点。从以技能型为主的行业特征向以技术型和现代企业管理型为主的行业特征的转变;要大力发展现代制造服务业,积极稳妥地延伸发展以模具制造为核心的上下游产业链,支持模具产 业集聚地建设,注意与模具制造业相协调的合理布局,逐步形成优势互补、协调发展的产业格局。

  随着加工机床和切削刀具性能的提高,模具材料的预硬化技术开发速度加快,到上个世纪80年代,国际上工业发达国家在塑料模用材上使用预硬化模块的比例已达到30%(目前在60%以上),我国在上世纪90年代中后期开始采用预硬化模块(主要用国外进口产品)。五金模具材料的预硬化技术主要在模具材料生产厂家开发和实施。通过调整钢的化学成分和配备相应的热处理设备,可以大批量生产质量稳定的预硬化模块。我国在模具材料的预硬化技术方面,起步晚,规模小,目前还不能满足国内模具制造的要求。采用预硬化模具材料,可以简化模具制造工艺,缩短模具的制造周期,提高模具的制造精度。可以预见,随着加工技术的进步,预硬化模具材料会用于更多的模具类型。

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