鍛件資訊
2023-06-14 16:17
隨著國(guó)內(nèi)自動(dòng)化鍛造的普及，越來(lái)越多的企業(yè)采用多工位自動(dòng)化鍛造設(shè)備來(lái)成形鍛件。但是因?yàn)楣に嚨母鱾€(gè)工序載荷分布合理，模具才能得到最理想的壽命。今天中重重工小編就來(lái)說(shuō)說(shuō)如何提高鍛造模具自身的壽命，希望對(duì)你們能有所幫助！
一、改變冷鍛模具的性能
1.改變模具材料
高速鋼6542、SKH51、SKH55等改為硬質(zhì)合金；硬質(zhì)合金是一種高強(qiáng)度，耐磨耗性優(yōu)異的材料，是由難熔金屬的硬質(zhì)化合物和粘結(jié)金屬通過(guò)粉末冶金工藝制成的一種合金材料。其基本組成是碳化鎢，決定超硬合金組織的重要因素取決于碳含量。作為模具零件使用壽命比合金工具鋼高20～150倍。硬質(zhì)合金改為非鈷或少鈷類粘合劑硬質(zhì)合金。研究表明，低鈷含量的硬質(zhì)合金具有較高的抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性。
2.降低模具表面粗糙度，工作模具表面鏡面研磨處理，Ra=0.04～0.025μm
研磨與拋光是制造精密鍛造模具的必要工藝，也是模具壽命的關(guān)鍵。（除某些鋁擠壓模具與模具的特殊位置外)。研磨的目的是去除機(jī)械切削留下的痕跡，去除放電加工留下的表面損傷層，為拋光打下良好的基礎(chǔ)，通常要達(dá)到Ra=0.2μm以下。拋光的目的是讓模具表面成為鏡面，光滑無(wú)比，減小摩擦，使模具壽命大大提高。通常要達(dá)到Ra=0.04～0.02μm以下。
研磨與拋光的方法很多，按模具的種類、形狀可用的自動(dòng)研磨、拋光專用設(shè)備有：磨粒流擠壓研磨，多軸（六軸)研磨機(jī)，噴射式研磨、拋光機(jī)等，也可根據(jù)自己的模具特征自制研磨、拋光設(shè)備。目前中國(guó)大量的精密鍛造模具的研磨、拋光主要依靠手工加一些研磨、拋光工具。無(wú)論用哪種研磨、拋光設(shè)備，總是離不開人工修補(bǔ)。
3.PVD涂層
應(yīng)對(duì)于各種材料，選取不同的涂層如：TiN、TiCN、TiAlN、CrN等。對(duì)于精密冷鍛模具的涂層要求是高結(jié)合力與適當(dāng)涂層厚度。TiN具有高熔點(diǎn)、高硬度、優(yōu)異的熱和化學(xué)惰性、導(dǎo)電性和耐腐蝕性。鍍膜的功率越大，制備出的涂層越明顯，性能也越明顯；TiCN是一種具有優(yōu)良性能的非氧化物材料，由于其良好的耐腐蝕性與耐磨性而作為涂層材料廣泛應(yīng)用于表面工程，能夠提高模具的使用壽命。碳氮化鈦是兼具氮化鈦與氮化碳優(yōu)點(diǎn)的材料，其硬度高于氮化鈦，而且也不像碳化鈦易脫落；氮鋁鈦涂層的常溫硬度通常要低于碳氮化鈦涂層，但在高溫下要比碳氮化鈦涂層有效，其在高溫仍能保持硬度的原因在于，可在模具表面形成一層氧化鋁；CrN涂層具有較高的硬度，延展性、附著力、低摩擦系數(shù)、耐腐蝕性、熱穩(wěn)定性等，作為耐磨涂層已普遍用于工模具。
4.氮化+PVD涂層
用于高速鋼、基體鋼、熱作模具鋼，要求無(wú)白層的氮化，否則涂層與白層無(wú)結(jié)合力。提高精密冷整形模具的壽命，冷整形模具所受單位壓力不大，要求壽命很高。在模具精度要求不是很高的情況下做滲層+PVD涂層處理，即在滲氮處理的基礎(chǔ)上加PVD處理。模數(shù)為4mm，直徑160mm的半軸傘齒輪熱鍛后整形凹模經(jīng)過(guò)滲層+PVD處理，模具壽命能達(dá)到20萬(wàn)次。
無(wú)白層的氮化組織(圖6)，對(duì)于滲氮工藝有較高的要求，需要對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制。溫度、氣體流量、滲氮時(shí)間等工藝參數(shù)都對(duì)白亮層的產(chǎn)生有較大的影響，一種可靠的辦法是通過(guò)控制系統(tǒng)，對(duì)氮?jiǎng)莸拇笮∵M(jìn)行控制，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度、流量等參數(shù)。
二、改變熱鍛、溫鍛模具的性能
1.改變模具材料，在熱鍛與溫鍛模具中大量使用高鉬含量的鋼材，如：H13+Mo、H10、H11、1.2365、1.2367、QDH等，基體鋼如：012Al、65N、YXR33、QHZ等。在高速熱鍛中受力較小的凹模應(yīng)用了硬質(zhì)合金。
2.降低模具表面粗糙度，工作模具表面鏡面研磨處理，Ra=0.04～0.025μm。
3.熱、溫鍛造工作模具表面滲氮、硫氮共滲處理，大大提高模具表面的潤(rùn)滑性能與耐磨性能。
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