選用不同品種鋼材作塑料模具,其化學(xué)成分和力學(xué)性能各不相同,因此制造工藝路線不同;同樣,不同類型塑料模具鋼采用的熱處理工藝也是不同的。本節(jié)主要介紹塑料模具的制造工藝路線和熱處理工藝的特點。
: u5 c8 d' o: i2 R一、塑料模具的制造工藝路線 ' w8 p: x' s: @
1.低碳鋼及低碳合金鋼制模具
% x" m4 R( E" v9 Y' c- Q9 V例如,20,20Cr,20CrMnTi等鋼的工藝路線為:下料→鍛造模坯→退火→機械粗加工→冷擠壓成形→再結(jié)晶退火→機械精加工→滲碳→淬火、回火→研磨拋光→裝配。
8 z" O: Q5 q5 y6 }8 y7 H2.高合金滲碳鋼制模具) O: @1 S6 V9 c
例如12CrNi3A,12CrNi4A鋼的工藝路線為:下料→鍛造模坯→正火并高溫回火→機械粗加工→高溫回火→精加工→滲碳→淬火、回火→研磨拋光→裝配。
3 p0 d2 c5 {4 W) M: j6 d* i3.調(diào)質(zhì)鋼制模具
& j0 q% N4 ~6 Q# B! C# A例如,45,40Cr等鋼的工藝路線為:下料→鍛造模坯→退火→機械粗加工→調(diào)質(zhì)→機械精加工→修整、拋光→裝配。 + d6 {; b1 W* g) J" s1 `) |
4.碳素工具鋼及合金工具鋼制模具
* l9 y3 r! x. m+ E* f, ]例如T7A~T10A,CrWMn,9SiCr等鋼的工藝路線為:下料→鍛成模坯→球化退火→機械粗加工→去應(yīng)力退火→機械半精加工→機械精加工→淬火、回火→研磨拋光→裝配。
0 u. { ]8 T q5.預(yù)硬鋼制模具
: p% |. C* w% r& z$ q& B例如5NiSiCa,3Cr2Mo(P20)等鋼。對于直接使用棒料加工的,因供貨狀態(tài)已進(jìn)行了預(yù)硬化處理,可直接加工成形后拋光、裝配。對于要改鍛成坯料后再加工成形的,其工藝路線為:下料→改鍛→球化退火→刨或銑六面→預(yù)硬處理(34~42HRC)→機械粗加工→去應(yīng)力退火→機械精加工→拋光→裝配。 h: Q: Y3 l9 B! i8 E: N9 \, h, l0 i
二、塑料模具的熱處理特點# Y+ W# `& t8 m! m/ C# O0 a4 l
(一)滲碳鋼塑料模的熱處理特點
; |& x1 c/ F7 `. B1.對于有高硬度、高耐磨性和高韌性要求的塑料模具,要選用滲碳鋼來制造,并把滲碳、淬火和低溫回火作為最終熱處理。 ; a& Y, t1 Q- E! d0 W* D
2.對滲碳層的要求,一般滲碳層的厚度為0.8~1.5mm,當(dāng)壓制含硬質(zhì)填料的塑料時模具滲碳層厚度要求為1.3~1.5mm,壓制軟性塑料時滲碳層厚度為0.8~1.2mm。滲碳層的含碳量為0.7%~1.0%為佳。若采用碳、氮共滲,則耐磨性、耐腐蝕性、抗氧化、防粘性就更好。 6 ?$ P S4 b$ z
3.滲碳溫度一般在900~920℃,復(fù)雜型腔的小型模具可取840~860℃中溫碳氮共滲。滲碳保溫時間為5~10h,具體應(yīng)根據(jù)對滲層厚度的要求來選擇。滲碳工藝以采用分級滲碳工藝為宜,即高溫階段(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,便于直接淬火。 ( A( |6 t) s) L
4.滲碳后的淬火工藝按鋼種不同,滲碳后可分別采用:重新加熱淬火;分級滲碳后直接淬火(如合金滲碳鋼);中溫碳氮共滲后直接淬火(如用工業(yè)純鐵或低碳鋼冷擠壓成形的小型精密模具);滲碳后空冷淬火(如高合金滲碳鋼制造的大、中型模具)。' D) S7 {( v. u m1 Q
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