模具制造過程中的缺陷及防止措施是什么？
為了提高模具的使用性能，很多廠商都會對其模具進(jìn)行適當(dāng)加工，模具加工指的是成型和制坯工具的磨削加工，此外還包括剪切模和模切模具，但是在很多情況下，生產(chǎn)鋼模具不可忽視小細(xì)節(jié),在生產(chǎn)好的模具鋼上,我們時(shí)常會看到模具表面有痕,這種現(xiàn)象就是屬于模具加工缺陷而導(dǎo)致的,那如何能減少模具加工產(chǎn)生各種缺陷呢?其以下七大措施可建設(shè)模具加工缺陷。
1、合理的鋼鍛造工藝
高碳、高合金鋼等廣泛用于制造模具。但這類鋼不同程度的存在成分偏析、碳化物粗大不均勻、組織不均勻等缺陷。選用高碳、高合金鋼制造模具，必須采用合理的鍛造工藝來成形模塊毛坯，這樣一方面可使鋼材達(dá)到模塊毛坯的尺寸和規(guī)格，一方面可改善鋼的組織和性能。
另外高碳、高合金的模具鋼導(dǎo)熱性較差，加熱速度不能太快，且加熱要均勻，在鍛造溫度范圍內(nèi)，應(yīng)采用合理的鍛造比。
2、將熱處理后的淬火應(yīng)力降低到最低限度
因?yàn)榇慊饝?yīng)力、網(wǎng)狀碳化組織在磨削力的作用下，組織產(chǎn)生相變極易使工件產(chǎn)生裂紋。對于高精度模具為了消除磨削的殘余應(yīng)力，在磨削后應(yīng)進(jìn)行低溫時(shí)效處理以提高韌性。
3、合理使用冷卻潤滑液
發(fā)揮冷卻、洗滌、潤滑的三大作用，保持冷卻潤滑清潔，從而控制磨削熱在允許范圍內(nèi)，以防止工件熱變形。改善磨削時(shí)的冷卻條件，如采用浸油砂輪或內(nèi)冷卻砂輪等措施。將切削液引入砂輪的中心，切削液可直接進(jìn)入磨削區(qū)，發(fā)揮有效的冷卻作用，防止工件表面燒傷。
4、消除磨削應(yīng)力
也可將模具在260～315℃鹽浴中浸1.5 min，然后在30℃油中冷卻，這樣硬度可下降1HRC，殘留應(yīng)力降低40%~65%。
5、恒溫磨削
對于尺寸公差在0.01 mm以內(nèi)的精密模具的精密磨削要注意環(huán)境溫度的影響，要求恒溫磨削。由計(jì)算可知，300mm長的鋼件，溫差3℃時(shí)，材料有10.8μm左右的變化，(10.8=1.2×3×3，每100mm變形量1.2μm/℃)，各精加工工序都需充分考慮這一因素的影響。
6、采用電解磨削加工
改善模具制造精度和表面質(zhì)量。電解磨削時(shí)，砂輪刮除氧化膜:而不是磨削金屬，因而磨削力小，磨削熱也小，不會產(chǎn)生磨削毛刺、裂紋、燒傷等現(xiàn)象，一般表面粗糙度可優(yōu)于Ra0.16μm；另外,砂輪的磨損置小,如磨削硬質(zhì)合金，碳化硅砂輪磨損量大約為磨削掉的硬質(zhì)合金重量的400%～600%,用電解磨削時(shí)，砂輪的磨損量只有硬質(zhì)合金磨除量的50%～100%。
7、合理選擇磨削用量
采用徑向進(jìn)給量較小的精磨方法甚至精細(xì)磨削。如適當(dāng)減少徑向進(jìn)給量及砂輪速度、增大軸向進(jìn)給量，使砂輪與工件接觸面積減少，散熱條件得到改善，從而有效地控制表層溫度的提高。
8、合理選擇和修整砂輪
采用白剛玉的砂輪較好，它的性能硬而脆，且易產(chǎn)生新的切削刃，因此切削力小，磨削熱較小，在粒度上使用中等粒度，如46～60目較好，在砂輪硬度上采用中軟和軟(ZR1、ZR2和R1、R2)，即粗粒度、低硬度的砂輪，自勵(lì)性好可降低切削熱。 精磨時(shí)選擇適當(dāng)?shù)纳拜喪种匾?，針對模具鋼材的高釩高鉬狀況，選用GD單晶剛玉砂輪比較適合，當(dāng)加工硬質(zhì)合金、淬火硬度高的材料時(shí)，優(yōu)先采用有機(jī)粘結(jié)劑的金剛石砂輪，有機(jī)粘結(jié)劑砂輪自磨性好，磨出的工件粗糙度可達(dá)Ra0.2μm，近年來，隨著新材料的應(yīng)用，CBN(立方氮化硼)砂輪顯示出十分好的加工效果，在數(shù)控成型磨床、坐標(biāo)磨床、CNC內(nèi)外圓磨床上精加工，效果優(yōu)于其它種類砂輪。在磨削加工中，要注意及時(shí)修整砂輪，保持砂輪的銳利，當(dāng)砂輪鈍化后，會在工件表面滑擦、擠壓，造成工件表面燒傷，強(qiáng)度降低。
2切削加工工藝
模具的切削加工應(yīng)嚴(yán)格保證尺寸過渡處的圓角半徑，圓弧與直線相接處應(yīng)光滑。如果模具的切削加工質(zhì)量較差，就可能在以下3個(gè)方面造成模具損壞。
（1）由于切削加工不恰當(dāng)，造成的尖銳轉(zhuǎn)角或圓角半徑過小，會導(dǎo)致模具在工作時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的應(yīng)力集中。
（2）切削加工后的表面太粗糙，就有可能存在刀痕、裂口、切口等缺陷，它們既是應(yīng)力集中點(diǎn)，又是裂紋、疲芳裂紋或熱疲勞裂紋的萌生地。
（3）切削加工沒能完全、均勻地切除模具毛壞在軋制或鍛造時(shí)產(chǎn)生的脫碳層，就可能在模具熱處理時(shí)產(chǎn)生不均勻的硬化層，導(dǎo)致耐磨性下降。
9、磨削加工工藝
模具在淬火、回火后一般要進(jìn)行磨削加工，以降低表面粗糙度值。由于磨削速度過大、砂輪粒度過細(xì)或冷卻條件較差等因素的影響，引起的模具表層局部過熱，造成局部顯微組織變化，或引起表面軟化，硬度降低，或產(chǎn)生較高的殘余拉應(yīng)力等現(xiàn)象，都會降低模具的使用壽命選擇適當(dāng)?shù)哪ハ鞴に噮?shù)減少局部發(fā)熱，磨削后在可能的條件下進(jìn)行去應(yīng)力處理，就可有效地防止磨削裂紋的產(chǎn)生。
防止磨削過熱和磨削裂紋的措施較多，例如：采用切削力強(qiáng)的粗顆粒砂輪或粘結(jié)性較差的砂輪，減少模具的磨削進(jìn)給量；選用合適的冷卻劑；磨削加工后250一300℃的回火消除磨削應(yīng)力等。
10、電火花加工要點(diǎn)
應(yīng)用電火花工藝加工模具時(shí)，放電區(qū)的電流密度很大，產(chǎn)生大量的熱，模具被加工區(qū)域的溫度高達(dá)10000℃左右，由于溫度高，熱影響區(qū)的金相組織必將發(fā)生變化，模具表層由于高溫而發(fā)生熔化，然后急冷，很快凝固，形成再凝固層。
在顯微鏡下可看到，再凝固層呈白亮色，內(nèi)部有較多顯微裂紋。為了延長模具壽命可以采用以下措施:調(diào)整電火花加工參數(shù)用電解法或機(jī)械研磨法研磨電火花加工后的表面，除去異常層中的白亮層，尤其是要除去顯微裂紋.在電火花加工后安排一次低溫回火，使異常層穩(wěn)定化，阻止顯微裂紋擴(kuò)展。
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