防止模具斷裂失效的工藝方法
斷裂失效是模具最嚴(yán)重的一種失效形式阱高。它是各種因素產(chǎn)生的裂紋擴(kuò)展的結(jié)果弧泊,給模具制造及使用者帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)損失熏盲。
1模具工作零件斷裂的種類
模具工作零件的斷裂有多種形式,按斷裂性質(zhì)分為脆性斷裂和塑性斷裂坪腔,按斷裂機(jī)理分為一次性斷裂和疲勞斷裂权浸,在此以模具制造過(guò)程中出現(xiàn)的斷裂進(jìn)行分析旬渤。
模具制造中常見的斷裂類型如表1,主要有7種形式奄容,其中以淬火開裂為最多冰更。根據(jù)零件的形狀、淬火加熱規(guī)范及冷卻條件嫩海、加工條件的不同冬殃,淬裂以多種形式出現(xiàn)囚痴,只有對(duì)淬火工藝及制件結(jié)構(gòu)形狀叁怪、材質(zhì)進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的分析,才能制定出合理有效的方法和對(duì)策.
2防止模具斷裂的工藝措施
2.1防止淬火裂紋的方法
(1)合理設(shè)計(jì)零件形狀深滚。盡量采用等壁厚設(shè)計(jì)奕谭,避免橫斷面形狀突變:①不要把壁厚相差較大的部分制成一體,應(yīng)采用鑲拼式結(jié)構(gòu)以便每個(gè)拼塊盡量等強(qiáng)度痴荐;②粗大零件應(yīng)盡量設(shè)計(jì)成中空結(jié)構(gòu)血柳;③必要時(shí)開設(shè)工藝孔;④輪廓轉(zhuǎn)角處避免尖角生兆,盡可能加上較大的四角半徑R难捌,劉工具鋼熱處理零件圓角半徑應(yīng)不小于2mm。
(2)嚴(yán)格控制熱處理工藝鸦难。①應(yīng)根據(jù)制件大小垮允、形狀特點(diǎn)和材質(zhì)制定正確的熱處理上藝規(guī)范,合理選擇加熱速度水仑、溫度蒿缎、時(shí)間;②采取完善的控溫措施颂芒,實(shí)時(shí)掌握制件的真實(shí)溫度菠告,定期校驗(yàn)溫控裝置,嚴(yán)防因熱電偶老化或放置位置不準(zhǔn)確造成的過(guò)熱現(xiàn)象乱感。
2.2防止回火裂紋的方法
回火裂紋是指:淬火鋼馬氏件組織處于膨脹狀態(tài)蚜冀,在回火時(shí)首先在大約100℃時(shí)產(chǎn)生收縮,此時(shí)如急速加熱淬火件蠢耻,則零件表面產(chǎn)生收縮逞扰,而內(nèi)部處于膨脹狀態(tài),導(dǎo)致開裂佑茴。防止這種開裂發(fā)生的措施是在零件升溫至300℃以前不要進(jìn)行快速加熱物即。
回火急冷同樣也產(chǎn)生回火裂紋,這是因淬火組織中的殘余奧氏體遇急冷變成與淬火一樣的狀態(tài)键闺,防止這種開裂的方法是從回火溫度進(jìn)行空冷寿烟。
2.3防止自發(fā)裂紋的方法
由于淬火零件表層組織為殘余奧氏體澈驼,在常溫下放置,奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體會(huì)產(chǎn)生相變膨脹而造成零件開裂筛武。防止這種裂紋產(chǎn)生的措施是:零件淬火后立即進(jìn)行回火缝其。最好淬、回火之間的時(shí)間間隔不要超過(guò)3h徘六。如當(dāng)天不能回火内边,應(yīng)將零件放在100℃的爐中或水中進(jìn)行保溫,以待次日進(jìn)行正規(guī)的回火處理待锈。
2.4防止磨削裂紋的措施
磨削裂紋主要由磨削熱造成漠其,其原因與回火裂紋一樣,是由于磨削熱將表面淬火組織進(jìn)行了同火使之產(chǎn)生收縮而造成的開裂竿音。開裂發(fā)生的方向一般與磨削方向成直角和屎。其防小措施是:①在磨削淬火零件前,預(yù)先將零件進(jìn)行150℃溫度的低溫回火或300℃左右的高溫回火(在磨削量較大時(shí))春瞬;②嚴(yán)格進(jìn)行砂輪修整柴信,保持磨具鋒利,嚴(yán)防砂輪堵塞以減少磨削熱费犯;①合理選擇砂輪粒度浸弦,加工實(shí)踐證明選擇較粗粒度的砂輪可以減少裂紋產(chǎn)生;④選擇合適的磨削用量绷冈,用較高的砂輪速度弹噩,同時(shí)提高工件速度,經(jīng)實(shí)踐證明:可以避免磨削燒傷從而減少工件開裂幾率弦撤。
2.5防止脫碳開裂的方法
產(chǎn)生脫碳的原因是由于加熱溫度過(guò)高或在空氣中加熱未采取適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)等僻一,防止脫碳可采取真空爐加熱工件或使工件在保護(hù)氣氛中加熱井嚴(yán)格控溫,謹(jǐn)防過(guò)燒鼠基。熱軋圓鋼允許的脫碳層深度如表2所示冀肆。
2.6防止低溫裂紋的措施
由于淬火件的殘余應(yīng)力在冷處理時(shí)會(huì)增大,從而產(chǎn)生低溫開裂假怔,因此凄恤,冷處理前應(yīng)增加低溫回火工序以減少裂紋的產(chǎn)生。
2.7防止電火花加工裂紋的措施
放電加工的瞬時(shí)高溫和速冷極易在淬火件表面形成微裂紋怕收,其防止的辦法是采用較小的電規(guī)準(zhǔn)進(jìn)行加工(加工速度會(huì)受影響)嘿辟,或加工后對(duì)變質(zhì)層進(jìn)行必要的拋光處理。
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