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江门市鸿兴机电锻造有限公司

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如何提高锻造模具自身的寿命?

2020-06-02 14:30:23

随着国内自动化锻造的普及,越来越多的企业采用多工位自动化锻造设备来成形锻件。但是因为工艺的各个工序载荷分布合理,模具才能得到最理想的寿命。所有惊鸿兴机电小编就来说说如何提高锻造模具自身的寿命,希望对你们能有所帮助!

提高模具寿命.png

一、改变冷锻模具的性能

1.改变模具材料

高速钢6542、SKH51、SKH55等改为硬质合金;硬质合金是一种高强度,耐磨耗性优异的材料,是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。其基本组成是碳化钨,决定超硬合金组织的重要因素取决于碳含量。作为模具零件使用寿命比合金工具钢高20~150倍。硬质合金改为非钴或少钴类粘合剂硬质合金。研究表明,低钴含量的硬质合金具有较高的抗弯强度和冲击韧性。


2.降低模具表面粗糙度,工作模具表面镜面研磨处理,Ra=0.04~0.025μm

研磨与抛光是制造精密锻造模具的必要工艺,也是模具寿命的关键。(除某些铝挤压模具与模具的特殊位置外)。研磨的目的是去除机械切削留下的痕迹,去除放电加工留下的表面损伤层,为抛光打下良好的基础,通常要达到Ra=0.2μm以下。抛光的目的是让模具表面成为镜面,光滑无比,减小摩擦,使模具寿命大大提高。通常要达到Ra=0.04~0.02μm以下。

研磨与抛光的方法很多,按模具的种类、形状可用的自动研磨、抛光专用设备有:磨粒流挤压研磨,多轴(六轴)研磨机,喷射式研磨、抛光机等,也可根据自己的模具特征自制研磨、抛光设备。目前中国大量的精密锻造模具的研磨、抛光主要依靠手工加一些研磨、抛光工具。无论用哪种研磨、抛光设备,总是离不开最后的人工修补。


3.PVD涂层

应对于各种材料,选取不同的涂层如:TiN、TiCN、TiAlN、CrN等。对于精密冷锻模具的涂层要求是高结合力与适当涂层厚度。TiN具有高熔点、高硬度、优异的热和化学惰性、导电性和耐腐蚀性。镀膜的功率越大,制备出的涂层越明显,性能也越明显;TiCN是一种具有优良性能的非氧化物材料,由于其良好的耐腐蚀性与耐磨性而作为涂层材料广泛应用于表面工程,能够提高模具的使用寿命。碳氮化钛是兼具氮化钛与氮化碳优点的材料,其硬度高于氮化钛,而且也不像碳化钛易脱落;氮铝钛涂层的常温硬度通常要低于碳氮化钛涂层,但在高温下要比碳氮化钛涂层有效,其在高温仍能保持硬度的原因在于,可在模具表面形成一层氧化铝;CrN涂层具有较高的硬度,延展性、附着力、低摩擦系数、耐腐蚀性、抗氧化性和热稳定性等,作为耐磨涂层已普遍用于工模具。


4.氮化+PVD涂层

用于高速钢、基体钢、热作模具钢,要求无白层的氮化,否则涂层与白层无结合力。提高精密冷整形模具的寿命,冷整形模具所受单位压力不大,要求寿命很高。在模具精度要求不是很高的情况下做渗层+PVD涂层处理,即在渗氮处理的基础上加PVD处理。模数为4mm,直径160mm的半轴伞齿轮热锻后整形凹模经过渗层+PVD处理,模具寿命能达到20万次。

无白层的氮化组织(图6),对于渗氮工艺有较高的要求,需要对工艺参数进行严格控制。温度、气体流量、渗氮时间等工艺参数都对白亮层(图7)的产生有较大的影响,一种可靠的办法是通过控制系统,对氮势的大小进行控制,系统自动调节温度、流量等参数,图6所示的是一种良好的渗层组织。


二、改变热锻、温锻模具的性能

1.改变模具材料,在热锻与温锻模具中大量使用高钼含量的钢材,如:H13+Mo、H10、H11、1.2365、1.2367、QDH等,基体钢如:012Al、65N、YXR33、QHZ等。在高速热锻中受力较小的凹模应用了硬质合金。

2.降低模具表面粗糙度,工作模具表面镜面研磨处理,Ra=0.04~0.025μm。

3.热、温锻造工作模具表面渗氮、硫氮共渗处理,大大提高模具表面的润滑性能与耐磨性能。


江门市鸿兴机电锻造有限公司包括机械加工、热处理锻造工艺研发与应用,长期专注于各种机械锻件的研发、生产和销售,包括工程机械、汽车与摩托车机械零部件,农用机械与拖拉机零配件,石油机械配件,液压机械,铁路等配件的锻造毛坯。

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