∧蟆１前言

　　模具制造業(yè)是使用各種合金工具鋼最多最廣的領域扯连。通常使用的有以下品種：碳素工具鋼垃燃、低合金工具鋼裹融、基體鋼和中碳低合金鋼绪论。

　　長期以來，國產(chǎn)模具壽命普遍偏低幽卜，與先進水平相比卷俱，相同制模材料、類似甚至完全相同的沖壓件两军，模具壽命只有發(fā)達國家的ｌ／３～１／２肿犁。主要差距表現(xiàn)在制摸材料、鍛坯質(zhì)量和制模工藝等方面备秋。

　　２沖模鍛坯質(zhì)量

　　通常沖模的失效形式主要是磨損羽抒，其次是變形聂祈、疲勞和斷裂。磨損是最常見而又普遍的失效形式蝶锋。通過對大量失效報廢沖模的分析研究可知陆爽，無論哪種失效形式都與沖模的凸模什往、凹模材料性能及其內(nèi)在質(zhì)量密切相關(guān)。沖摸失效有以下了幾種情況：

　』疟铡（１）刃口過量磨損别威。這主要發(fā)生在沖裁模上，其凸驴剔、凹模磨損與其制模材料性能和熱處理有關(guān)省古。因此，沖裁凸模丧失、凹模鍛坯應選用耐磨優(yōu)質(zhì)合金材料豺妓，采用改鍛工藝制坯；熱處理除需淬透外布讹，對凸琳拭、凹模還要作氮化、軟氮化等表面強化處理描验。這樣模具硬度可達ＨRＣ６４以上白嘁，沖模壽命提高２—３倍。

　×比尽（２）凸模折斷岭蚜。這種形式尤其在非圓形沖孔（或落料）凸模上突出，這除與材料性能夏捣、熱處理有關(guān)外孝揉，與它們的橫斷面復雜也有重要關(guān)系。因此贵筹，要防止這類失效垃批，不僅要提高模具鍛坯性能、強化表面翼毡，還應在不影響沖件質(zhì)量的前提下枢竟，改善凸模橫斷面復雜形狀，消除諸如銳角既感、凹口坤搂、凸臺、齒形挂悲、細長懸臂等易造成應力集中的因素戒蟆。

　　（３）成形型腔磨損揖赴、局部壓塌馆匿、凸模鐓粗。這類失效主要發(fā)生在壓印、壓花渐北、拉深阿逃、彎曲、壓波赃蛛、沖擠恃锉、打扁、聚積呕臂、擠凸破托、凸肚和縮徑等成形沖模上。對這類失效除材料問題外诵闭，通過模腔表面強化處理炼团、表面研磨拋光（Ｒａ＝０．１μｍ），再配以有效潤滑疏尿，就可以得到有效防止存妇，模具壽命將會大幅提高。

　〗ⅰ３高合金工具鋼改鍛的意義

　　作為沖模常用材料的高合金工具鋼唉奇，其所有的力學性能的高低，與沖模的使用和壽命息息相關(guān)恢核。在國外常常通過改鍛來提高高合金工具鋼的力學性能闻街，而國產(chǎn)高合金工具鋼，尤其是冷作模具用高合金工具鋼（如Ｃｒｌ２忠宙，Ｃｒｌ２ＭｏＶ）架讳，其共晶碳化物極不均勻，若不經(jīng)改造杀打，是不能滿足沖模需要的文饱。因此，需采用先進鍛造工藝進行改鍛蕉殴，以達到制模要求融吓。

　　冷作模具高合金鋼的鍛造，不限于獲得理想的幾何形狀歹嘹、消除冶金缺陷（如鍛焊內(nèi)部疏松箩绍、非氧化氣孔、細化晶粒尺上、緊密組織等）材蛛，更重要的是通過合理的鍛造操作，大幅度提高鋼的力學性能尖昏。

　⊙鏊啊４改鍛的基本工藝要素

　　高合金工具鋼軋（鍛）材的改鍛與一般自由鍛有別构资，各個環(huán)節(jié)都有具體的要求抽诉。欲將其改鍛成高質(zhì)量的沖凸模陨簇、凹模鍛坯，必須事先確定好以下一些基本要素迹淌。

　『诱馈４．１對原始毛坯的要求

　　模具制造大都是單件、小批量生產(chǎn)唉窃，模具鍛坯的原始毛坯下料主要采用鋸切割耙饰。要求兩端平整（傾角小于１０°），其毛坯尺寸還應考慮加工余量和火耗纹份。為了滿足首次鐓粗鍛造比卫殷，便于擊碎材料組織顆粒粗大的碳化物，推薦按下式確定毛坯長度尺寸：

　∨嘤摹２ｄ＜Ｌ＜３ｄ（圓坯料）

　∥松颉２Ａ＜Ｌ＜３Ａ（方坯料）式中：Ｌ——毛坯長度；

　∫锉唷ｄ——圓毛坯直徑蔑串；

　　Ａ——方毛坯邊長演穗。

　≈椤４．2鍛造設備噸位

　　高合金工具鋼在鍛造溫度下比普通碳鋼強度高、塑性差垛墙。為了更有利在接近終鍛溫度進行鍛造籍钱，便于打碎鋼中碳化物，從而改善鋼的內(nèi)部組織携喳，在鍛造高合金工具鋼時种慕，其鍛造設備噸位應選得高一點。

　　形狀添瓷、尺寸以及表面質(zhì)量符合要求梅屉，也要求改善其內(nèi)部質(zhì)量。迄今為止鳞贷，后者仍然要靠鍛造的變形工步來達到坯汤。對于一般的碳鋼和低合金鋼，必須在始鍛溫度下搀愧，加大鍛造比惰聂，猛烈鍛打，使其鍛透咱筛，這就足以改善其內(nèi)部質(zhì)量搓幌。而高合金工具鋼杆故，特別是低塑性合金鋼，因塑性太低溉愁，不能用自由鍛造方法鍛造处铛。但當它們處在全向不等值壓縮狀態(tài)下（即三向受壓應力狀態(tài)），其塑性可得到提高拐揭。在擠壓筒中擠壓和閉式模腔中模鍛撤蟆，屬于這種應力狀態(tài)。

　　用自由鍛工藝鍛造高合金工具鋼時愧陈，若采用方一扁方一方拔長的鍛造工步登凿，則鍛坯受力狀態(tài)可看作近似的三向壓力狀態(tài)，可更好鍛透并挖掘材料塑性潛力煮啡。

　“住４．４高合金工具鋼改鍛工步的選定

　　高合金工具鋼沖模鍛坯，要求其共晶碳化物顆粒應細小而勻稱并均勻分布馁祈，無宏觀恕臣、微觀偏析。未經(jīng)精煉的國產(chǎn)高合金工具鋼軋（鍛）材扔缭，需進行改鍛才能改變材料力學性能盾倍，滿足沖模鍛坯的要求。目前行之有效的改緞方法有以下幾種：

　∠聪凇（１）順纖維方向鐓拔３次以上膀钝。沿原始毛壞的纖維方向（軸向），確保鍛造比＞２赌羽，在一火內(nèi)快速連續(xù)鐓拔３次以上萎煤。這種方式適合高速鋼及小尺寸高合金工具鋼鍛坯的改鍛。缺點是若鐓拔次數(shù)不足或鍛造比過小則鍛不透领迈，從而導致碳化物分布有明顯方向性：操作不當時彻磁，還易出現(xiàn)空心裂紋。

　±晖薄（２）變向反復鐓拔３次以上衷蜓。第一次順纖維鐓拔，第二次垂直于纖維方向拔長再鐓粗尘喝。按此順序可分為單十字磁浇、雙十字和多十字鐓拔。這種鐓拔工步要點：一火內(nèi)完成全部十字鐓拔朽褪；鍛造比＞２置吓，鐓粗前后鍛坯高度相差一倍；為避免鐓粗凸肚裂紋缔赠，應采用傾斜旋轉(zhuǎn)多次輕擊快打衍锚；拔長采用方一扁方一方走料友题。生產(chǎn)實踐證明，經(jīng)三種十字鐓拔戴质，可以滿足多數(shù)８０ｍｍ以下毛坯軋（鍛）材各種鍛坯改鍛的需要面镣。

　　雖然采用相同的變形工步，同樣的生產(chǎn)條件耀奠，但由于鍛工操作技術(shù)水平不一册吹，加之原始毛坯的內(nèi)在質(zhì)量差異貌硬，改鍛后的效果用堤，有時仍然會有較大差別。結(jié)束語：經(jīng)改鍛后的Ｇｒ１２ＭｏＶ鋼鍛坯嚣褐，其共晶碳化物的不均勻度達到國標２級以上萌烁，有的也能達到ｌ級，使原始毛坯軋（鍛）材的碳化物不均勻度提高了４級以上逸茅。以統(tǒng)計資料顯示绎儡，這種由改鍛高合金工具鋼制造的沖模，其壽命均有大幅度提高（達３０％—５０％）详不。

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