深圳(zhèn)市科(kē)翔(xiáng)模具有限公(gōng)司
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一(yī)、塑料(liào)模具的製(zhì)造工藝路線
1.低碳鋼及低碳合金鋼製(zhì)模具
例如,20,20Cr,20CrMnTi等鋼的工藝路(lù)線(xiàn)為:下料 - 鍛造模坯 - 退火 - 機械粗加工 - 冷擠壓成形(xíng) - 再結晶退火 - 機械精加工 - 滲碳 - 淬火(huǒ)、回火 - 研磨拋光 - 裝配。
2.高合金滲碳鋼製模具
例如12CrNi3A,12CrNi4A鋼的工藝路線為(wéi):下料 - 鍛造模坯 - 正火並高溫回火 - 機械粗加工 - 高溫回火 - 精加工 - 滲碳 - 淬火、回火 - 研磨拋光(guāng) - 裝配。
3.調質(zhì)鋼製模具
例如,45,40Cr等鋼的工(gōng)藝路線為:下料 - 鍛(duàn)造模坯 - 退火 - 機械粗加工 - 調質 - 機械精加(jiā)工(gōng) - 修整、拋光 - 裝配。
4.碳素工具鋼及(jí)合金工具鋼製模具
例如T7A~T10A,CrWMn,9SiCr等鋼的工藝路線為:下料(liào) - 鍛成模坯 - 球化退火 - 機械粗(cū)加工 - 去應力退火 - 機械半精加工 - 機械精加(jiā)工 - 淬火、回火 - 研磨拋光 - 裝(zhuāng)配。
5.預硬鋼製模具(jù)
例如5NiSiCa,3Cr2Mo(P20)等鋼。對於直接使用棒料(liào)加工的,因供貨狀態已進行了預硬化處理,可直接加工成形後拋光、裝配。對於要改鍛成坯料後再加工(gōng)成形的,其工藝路線為:下料 - 改鍛(duàn) - 球化退火(huǒ) - 刨或銑六麵 - 預硬處理(34~42HRC) - 機械粗加工 - 去應(yīng)力退火 - 機械精加工 - 拋(pāo)光 - 裝配。
二、塑料模具的熱處理特點
(一)、滲碳鋼塑料模的熱處理特點
1.對於(yú)有高(gāo)硬度、高耐磨性和高韌(rèn)性要(yào)求的塑料模具,要(yào)選(xuǎn)用滲碳鋼來(lái)製造,並把滲碳、淬(cuì)火和低溫回火作(zuò)為(wéi)最終熱處理(lǐ)。
2.對滲碳層的要求,一般滲碳層的厚度為0.8~1.5mm,當(dāng)壓(yā)製含硬質填料的塑料時(shí)模具(jù)滲碳層厚度要求為1.3~1.5mm,壓製軟性塑料時滲碳層厚度(dù)為(wéi)0.8~1.2mm。滲碳層(céng)的含碳量為0.7%~1.0%為佳。若采用碳、氮共滲(shèn),則耐磨性、耐腐蝕性、抗(kàng)氧化(huà)、防粘性就更好。
3.滲碳(tàn)溫度一般在900~920℃,複雜型腔的小(xiǎo)型模具可(kě)取840~860℃中溫碳氮共滲。滲碳保溫時間為5~10h,具體應根據對滲層厚度的要求來選(xuǎn)擇。滲碳工藝以采用分級滲碳工藝為(wéi)宜,即(jí)高溫階段(900~920℃)以快速將碳滲入零件表層為主;中溫階段(820~840℃)以增加滲碳層厚度為主,這樣在滲碳層內(nèi)建立均勻合理的碳濃度梯度分布,便於(yú)直接淬火。
4.滲碳後(hòu)的淬(cuì)火工藝按鋼種不同,滲碳後可(kě)分別采用:重新加熱淬火;分級滲碳後直接淬火(如合金滲(shèn)碳鋼);中(zhōng)溫碳(tàn)氮共滲後直接淬火(如用工業純鐵或低碳鋼冷擠壓成(chéng)形的小型(xíng)精密模具);滲碳後(hòu)空冷淬火(如高合金滲碳鋼製造的大、中型模具)。
(二)、淬硬鋼塑料模的熱處理
1.形狀比較複雜的(de)模具,在粗加工以後(hòu)即進行熱處理,然後進行精加(jiā)工,才能保(bǎo)證熱處理時變(biàn)形最小(xiǎo),對於精密模具,變(biàn)形應小於0.05%。
2.塑料模(mó)型腔表麵要求十分嚴格,因此在淬火加熱(rè)過程中(zhōng)要確保型腔表麵不氧化、不脫碳、不侵蝕、不過熱等(děng)。應(yīng)在保護氣氛爐中或在嚴格脫氧後的鹽浴(yù)爐中加熱,若采用普通箱式電阻爐加熱,應在模腔麵上(shàng)塗(tú)保(bǎo)護(hù)劑,同時要控製加熱速度(dù),冷卻時應選(xuǎn)擇(zé)比較緩和的冷卻介質,控製冷卻速度,以避免在淬火過程中產生變形、開裂而報廢。一般以熱浴(yù)淬火為佳,也可采用預冷淬火的方式。
3.淬火後應及時回火,回火溫度要高於模具的工作溫度,回火時間應充分,長短視模具材料和斷麵尺寸而定,但至少要在40~60min以上。
(三)、預硬鋼塑料模的熱處理
1.預硬(yìng)鋼是以預硬態供貨的,一般不需熱處理,但有時需進行改鍛,改鍛後的模坯必須進行熱處(chù)理(lǐ)。
2.預硬鋼的預(yù)先熱(rè)處理通常采用球化退火,目的是(shì)消除鍛造(zào)應力,獲得均勻的球狀珠光體組織,降低硬度,提高塑性,改善模坯的切削加工性能或冷擠壓成形性能。
3.預硬鋼(gāng)的預硬處理工藝簡單(dān),多數采用(yòng)調質處理,調質後獲得回(huí)火(huǒ)索氏體組織。高溫回火的溫度範圍很寬能夠滿足模具的(de)各種工作硬度要求。由於這(zhè)類(lèi)鋼(gāng)淬透性良好,淬火時可采用油冷、空冷或硝鹽分級淬火。
(四)、時效硬化鋼塑料模的熱(rè)處理
1.時效硬化鋼的熱處理工藝分兩步基本工序。首先進行固溶處理,即把鋼加熱到高溫(wēn),使各(gè)種合金元素溶入奧(ào)氏體中(zhōng),完成奧氏(shì)體(tǐ)後淬火獲得馬氏體組織(zhī)。第二步進行時效處理(lǐ),利用時效強(qiáng)化達到最後要求的力學性能(néng)。
2.固溶處理(lǐ)加(jiā)熱(rè)一般在鹽(yán)浴爐、箱式爐中進行,加熱時間分別(bié)可取:1min/mm、2~2.5min/mm,淬火采用油冷,淬透性好的鋼(gāng)種也(yě)可空冷。如果鍛造模坯時能準確控製終鍛溫度,鍛造後可直接進行固溶淬火(huǒ)。
3.時效處理最好在真空爐中進行,若在箱式爐中進行,為防(fáng)模腔表麵氧化,爐內須通入保(bǎo)護氣氛,或者用氧化鋁粉、石墨粉、鑄(zhù)鐵屑,在裝箱保護條件下進(jìn)行(háng)時效。裝箱保(bǎo)護加熱(rè)要適當延長保(bǎo)溫時間(jiān),否則難(nán)以達到時效效果(guǒ)。
三、塑料模的表麵處理
為了提高(gāo)塑(sù)料模表麵耐磨性和耐蝕(shí)性,常對其進(jìn)行(háng)適當的表麵處理(lǐ)。
1.塑料模鍍(dù)鉻是一(yī)種應用最多的表麵處理方法,鍍(dù)鉻層在大氣中具有強烈的鈍化能力,能長久保持金屬光澤,在多種酸性介質中均不(bú)發生化學(xué)反應。鍍層硬度達1000HV,因(yīn)而具有優良的耐磨性。鍍鉻層還具有較高的(de)耐熱性,在(zài)空氣(qì)中加熱到500℃時其外觀和硬度仍無明顯變化。
2.滲氮具有處理溫度低(一(yī)般(bān)為550~570℃),模具變形甚微和滲層硬度高(可達1000~1200HV)等優點,因而也非常適合塑料模的表麵處理。含有鉻、鉬、鋁、釩和鈦等(děng)合金元素的鋼種(zhǒng)比(bǐ)碳鋼有更(gèng)好(hǎo)的(de)滲(shèn)氮性能,用作塑料模時進行(háng)滲氮處(chù)理可(kě)大(dà)大提高耐磨性。
適於塑(sù)料模的表麵處理方法還有:氮碳共滲、化(huà)學鍍鎳、離子鍍氮化鈦、碳化鈦或碳氮化鈦,PVD、CVD法沉積硬質膜或超硬膜等。
上一(yī)篇(piān): 深圳注塑模具廠,塑膠模具結構之6大係統介紹
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