1)恰当选抒模具材料
应选择综合性能好的热作模具钢,特别是耐热性能必须要高达650℃以上。一般企业常采用价格相对较低的3Cr2W8V。也可以采用性能更优的高耐热模具钢。例如3Cr3Mo3VNh等,似价格较货,采用时应作技术经济分析。
2)精心制造
(1)模块锻造:合理制定模具钢的锻造规范,模具钢多为高合金钢,存在成分偏析、组织偏析、碳化物粗大不均匀、晶粒粗大等缺陷。通过锻造能改进锻件的致密度,使组织均匀;改变锻作流线方向或使流线弯曲;有效改善碳化物偏析;从而获得所需要的模块内部组织和使用性能。
模块一般要进行三镦三拔锻造,碳化物不均匀度应控制不大于3级?4级,如果碳化物偏析严重,可能引起模具塌陷、开裂等早期失效。
(2)模块的锻后退火:为了消除锻造应力,细化品粒,降低硬度以便于切削加工,为最终热处理作准备,应进行退火处理。
(3)机械加工:要求冲头表面粗糙度0.8,锻件使用时冲头表面严禁留有刀痕。
(4)热处理:采用温淬火和多次高温回火,提高校具综合性能。例如3Cr2W8V原淬火温度1030℃?1080℃,回火温度560℃?610℃,二次回火。高温淬火温度115C℃ ,高温淬火三次, 冲头硬度44HRC?48HRC。
3Cr2W8V这类合金化比较高的热作模具钢,采用高温淬火工艺,可以使大量合金碳化物在加热时充分溶解,充分发挥各合金元素的作用,淬火后得到比较多的合金固溶度高的板条马氏体 组织;高温回火后,有更多的高度弥散的合金碳化物析出,这时硬度虽稍有降低,但可以提供钢的热稳定性、提高冲头抗回火性能、断裂轫性和冷热疲劳件能,因而提高冲头使用寿命。
(5)表面强化处理:锻件厂对冲头进行570℃,S-C-N共渗的渗硫软氮化处理,强化冲头工作表面,增加冲头工作表面的耐磨性能。
3)合理使用
(1)冲头预热:预热冲头可以减少热应力,提高冲击韧性,据资料介绍。3Cr2W8V模具钢300℃左右强度最高,250℃时数值比室温吋大一倍左右,因此做好冲头预热很重要。为了保证冲头质量,可以采用室式小电炉,炉膛温度由仪表自动控制,延长保温时间,使冲头内外温度堪本 均匀一致。
(2 )冲头润滑:锻造时金属在高温高压下流动,给冲头造成很大的加工应力和摩擦力,容易使冲头 损坏。有效地润滑冲头,可以阻止变形金属冲头表面的接接触。使变形金属在高温高压下对冲 头相对滑动降低冲头的剪切强度,使冲头表面减少摩擦和加工应力。不仅提高冲头使用寿命,而且还提高轴管内壁质量。
水基石墨润润滑剂,主要成分:磷酸諷纳铵1.3%,石墨10%,磷酸二氢铵5.2%,亚甲坫双萘磺酸钠0.75%,其余为水。这种润滑剂由石墨和无机物组成,在模具表面较高温度情况下附着良好,成膜牢固,具有较好的润滑和脱模性能。采用喷雾润滑和冷却。
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