【正文】 由于本人的設(shè)計(jì)能力有限，在設(shè)計(jì)過(guò)程中難免出現(xiàn)錯(cuò)誤，懇請(qǐng)老師們多多指教 ,我十分樂(lè)意接受你們的批評(píng)與指正，本人將萬(wàn)分感謝。 在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中，體現(xiàn)出自己?jiǎn)为?dú)設(shè)計(jì)模具的能力以及綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，體會(huì)了學(xué)以 致用、突出自己勞動(dòng)成果的喜悅心情， 也 從中發(fā)現(xiàn)自己平時(shí)學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補(bǔ)。 通過(guò)這次模具設(shè)計(jì)， 我 在多方面都有所提高。 ” 千里之行始于足下 ” ，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到這句千古名言的真正含義 。學(xué)會(huì)了合作，學(xué)會(huì)了運(yùn)籌帷幄，學(xué)會(huì)了寬容，學(xué)會(huì)了理解，也學(xué)會(huì)了做人與處世。 8 課程設(shè)計(jì)的體會(huì)與感受 兩周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，在這次的課程設(shè)計(jì)中不僅檢驗(yàn)了我所學(xué)習(xí)的知識(shí)，也培養(yǎng)了我如何去把握 一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情?？估瓘?qiáng)度用萬(wàn)能拉伸試驗(yàn)機(jī)，材料的動(dòng)態(tài)性能檢測(cè)可用沖擊韌性試驗(yàn)機(jī)，材料的疲勞強(qiáng)度可用疲勞試驗(yàn)機(jī)，模具的磨損性能可用磨損試驗(yàn)機(jī)。對(duì)于表面硬度的檢測(cè)可以直接用硬度計(jì)進(jìn)行檢 23 測(cè)，常用 的硬度計(jì)有洛氏硬度計(jì)、布氏硬度計(jì)、維氏硬度計(jì)等。內(nèi)部狀態(tài)及缺陷的檢測(cè)可用無(wú)損檢測(cè)手段得以實(shí)現(xiàn)，不對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行破壞。常用的熱處理質(zhì)量檢驗(yàn)方法包括外觀與內(nèi)部缺陷檢驗(yàn)、表面和內(nèi)部硬度檢驗(yàn)、組織形態(tài)或結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)、模具變形、表面硬化層深度 /滲層深度、脆性檢驗(yàn)、晶粒度檢驗(yàn)、表面氧化與脫碳檢驗(yàn)、抗拉強(qiáng)度檢驗(yàn)等等。 7 性能檢測(cè)方法 在熱處理生產(chǎn)過(guò)程中，因熱工儀表、加熱設(shè)備、冷卻介質(zhì)、操作水平、原材料等因素的影響，熱處理質(zhì)量不可避免地存在差異，甚至產(chǎn)生不合格產(chǎn)品，需要通過(guò)檢驗(yàn)把不合格產(chǎn)品剔除出去。模具中一旦出現(xiàn)過(guò)燒，模具只能作報(bào)廢處理。 過(guò)燒是一種嚴(yán)重的熱處 理缺陷。產(chǎn)生過(guò)熱的原因主要有原材料組織結(jié)構(gòu)以及熱處理規(guī)范等以下幾個(gè)方面： ① 模具的原材料組織不良，如鍛造退火后的球化退火組織不合格 22 或者碳化物偏析、有網(wǎng)狀碳化物等等； ② 加熱時(shí)加熱溫度過(guò)高或者保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而造成晶粒急劇長(zhǎng)大； ④ 模具在熱處理設(shè)備中放置不當(dāng)，模具過(guò)于接近加熱元件，造成局部升溫過(guò)高。當(dāng)模具冷卻至 Ms 點(diǎn)以下時(shí)發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，此時(shí)除因冷卻不一致造成的熱應(yīng)力外還有因相變不一致性造成的組織應(yīng)力，冷卻速度越大，冷卻越不均勻，淬火應(yīng)力越大，變形因而增大，對(duì)于該模具可采用等溫淬火的工藝處理以避免模具的變形。 在保證模具技術(shù)要求的條件下，控制加熱溫度的措施為： ① 選用合理的加熱溫度； ② 選用工藝規(guī)定的下限加熱溫度，以減少冷卻時(shí)的應(yīng)力； ③ 采用階段加熱，以控制鋼的晶粒度。模具淬火變形的原因眾所周知，淬火溫度越高，鋼的晶粒趨向長(zhǎng)大，由于較大的晶粒能使鋼的淬透性增大，但也造成淬火冷卻時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力增大。 對(duì)此可將模具在相變點(diǎn)溫度以下進(jìn)行預(yù)熱，以減小模具在加熱過(guò)程中的內(nèi)外溫差，從而降低模具的自身應(yīng)力，降低變形的可能性；另外，對(duì)模具進(jìn)行緩慢加熱也可避免模具的變形。在鋼的相變點(diǎn)溫度以下加熱時(shí)，不均勻加熱主要產(chǎn)生熱應(yīng)力；超過(guò)相變點(diǎn)溫度，不均勻加熱還會(huì)有由于相變不等時(shí)性產(chǎn)生的組織應(yīng)力。本文將對(duì)熱處理工藝對(duì)模具變形的影響作詳細(xì)的論述。 變形或畸變 熱處理變形是造成精密模具報(bào)廢的主要原因之一。 表面腐蝕 模具在鹽浴爐中加熱，由于鹽浴中氧化物的腐蝕，模具的表面質(zhì)量較差，另外空氣加熱中的氧化、脫碳等也會(huì)對(duì)模具表面產(chǎn)生腐蝕，這將嚴(yán)重的影響模具的表面硬度和使用性能，明顯降低 20 模具的服役周期。 硬度不足產(chǎn)生的原因 ① 鋼材原始組織中碳化物偏析嚴(yán)重； ② 鍛造工藝不良，球化退火組織不均勻； ③ 加熱溫度低，保溫時(shí)間短，模具相變不完全，冷卻速度過(guò)慢； ④ 加熱溫度過(guò)高，保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，增加了奧氏體的穩(wěn)定性，淬火后保留了大量殘余奧氏體； ⑤ 回火溫度過(guò)高或回火不充分。 防止和補(bǔ)救 措施 19 ① 嚴(yán)格控制淬火溫度和保溫時(shí)間，減緩冷卻速度； ② 如過(guò)開(kāi)裂可重新淬火，淬火前進(jìn)行退火或正火處理； ③ 淬火后立即進(jìn)行回火處理； ④ 模具進(jìn)行機(jī)加工后先進(jìn)行去應(yīng)力退火，消除內(nèi)應(yīng)力后再淬火。 淬火裂紋 淬火裂紋出現(xiàn)在淬火后期或冷卻后，由于零件內(nèi)部的內(nèi)外存在溫差，引起了不均勻的脹縮產(chǎn)生的熱應(yīng)力和組織變化產(chǎn)生的組織應(yīng)力的綜合作用，當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)材料的強(qiáng)度極限時(shí)產(chǎn)生脆性斷裂。 18 產(chǎn)生軟點(diǎn)的原因 ① 原材料中存在帶狀組織或大塊的鐵素體組織，或預(yù)熱處理不當(dāng)，在鋼中保留了大量的大塊鐵素體； ② 加熱溫度不足或保溫時(shí)間短，奧氏體成分不均勻，淬火組織為馬氏體加部分鐵素體； ③ 模具表面熱處理前局部脫碳、存在氧化皮或銹斑、附著有臟物等等； ④ 冷卻介質(zhì)選擇不當(dāng)，局部冷速過(guò)低發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變。氮化層深度一般為 。一般優(yōu)質(zhì) H13 模具鋼大都采用540650℃ 3h 高溫回火，以提高模具的韌性和減少殘余奧氏體在模具鋼中發(fā)生轉(zhuǎn)變而引起脆性。同時(shí)，為避免熱作模具回火時(shí)重新產(chǎn)生殘余應(yīng)力，回火加熱和冷卻應(yīng)緩慢進(jìn)行。 回火 規(guī)范 H13 模具鋼淬火后應(yīng)進(jìn)行 23 次回火，以期獲得所要求的力學(xué)性能。淬火溫度 10201050℃ ，真空度 101Pa，油或氮?dú)饫鋮s。第二次回火溫度560580℃ ，保溫時(shí)間 2h，出爐空冷。 ③ 淬火后必須在 12h 內(nèi)進(jìn)行回火。 推薦淬火 ① 預(yù)熱溫度 600630℃ ，保溫時(shí)間 ，然后升溫到830850℃ ，保溫 。 5 熱處理工藝曲線及加工規(guī)范 鋁合金熱作模具熱處理 工藝曲線 圖 1 H13熱處理的工藝曲線 熱加工規(guī)范 鍛后退火規(guī)范 ① 隨爐升溫至溫度 860890℃ ，保溫時(shí)間 34H，以 ≤30 ℃ /h 的冷速，爐 冷至溫度 ≤500 ℃ ，出爐空冷，硬度 ≤229HBS 。 氮化處理 氮化：是將氮滲入鋼件表面，以提高其硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度的一 種化學(xué)熱處理方法。 回火工藝 回火：將淬火后的鋼在 A1以下的溫度加熱、保溫，并以適當(dāng)速度冷卻的工藝過(guò)程。即：預(yù)冷到 850℃后，增大冷卻速度，快速通過(guò)“ C”曲線鼻部，模溫在 500℃以下則逐漸降低冷卻速度，到 Ms 點(diǎn)以下則采用近似等溫轉(zhuǎn)變的冷卻方式，以最大限度地減少淬火變形。 ③ 淬火溫度與保溫時(shí)間：要采用下限淬火加熱溫度，均熱時(shí)間不宜過(guò)短或過(guò)長(zhǎng)，一般由壁厚和硬度來(lái)確定均熱時(shí)間。對(duì)凡是影響到這一點(diǎn)的薄壁孔、溝槽、型腔等，都要進(jìn)行填充、封堵，盡量做到模具能均衡加熱和冷卻；同時(shí)，注意裝爐方式，防止壓鑄模在高溫時(shí)因自重而引起的變形。 目的：提高硬度和耐磨性；提高強(qiáng)韌性；提高耐蝕性和耐熱性。 球化退火目的：得到球化體組織， 它 是任何一種鋼具有最佳塑性和最低硬度的一種組織 模具