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  • 浅谈模具开裂原因及对策
  • 模具原材料缺陷导致模具开裂原材料缺陷导致模具开裂,尤其以12型钢和高速钢最为突出,有的存在着严重的宏观缺陷,有的材料中存在较多的非金属杂物,有的材料碳化物偏析严重。正是由于这些缺陷的存在,降低了钢用性能,使模具容易在热处理时开裂,在使用中崩裂。实践明,这些原材料缺陷是在钢的冶炼及锻轧过程中产生的,它们往往成为模具的致命伤,使模具在热处理或使用中因断裂而报废。
      模具在热处理时,因工艺或操作不当所形成的裂纹叫热处理裂纹即由于热处理应力大于模具材料原因有淬火加热时过热和过烧过热的模具在高温下为粗大奥氏体组织,淬火后得到粗大的马氏体,这种组织的力学性能低强度和塑性都差,再加上过的淬火温度,引起更大的淬火应力,因而很容易引起模具的脆性和开裂。
      淬火时的冷却介质选择不当,冷却过程剧烈淬火时要求定的冷却速度,是为了保证零件在冷却过程中不引起奥氏体的分解,而得到马氏体组织。奥氏体在不同的温度下稳定性不同,要求采用不同的冷却介质不同的温度,以及不同的冷却速度。若冷却介质和淬火工艺选择不当,就会因过大的热应力而造成模具开裂。
      回火不足或在回火脆性区回火模具在回火脆性区回火,或在正常回火温度回火不足,都难以消除材料内部的残留应力,从而降低模具使用寿命,甚至造成开裂。
      淬火与回火之间间隔时间过长模具淬火后般是获得淬火马氏体组织,此时模具内部残留着巨大的内应力,需要及时回火消除内应力。如果淬火与回火之间间隔时间过长,在淬火应力的长时间作用下,模具内部会产生显微裂纹甚至引起开裂。
      由于模具设计制造使用不合理而引起模具结构设计不合理模具形状截面不均,存在尖角等易造成应力集中的部位。
      模具机械加工方面的问模具毛坯没有进行锻造改锻或锻造不良。模具加工精度低,尺寸超差,面粗糙度差等。
      模具使用不当模具安装时没有固定好,调整不到位,被加工材料不符合要求。
      针对模具开裂原因,笔者提出些对策,供模具制造者和使用者参考。
      把好模具原材料质量关。模具制造厂要切实按照技术条件加强原材料入库检查检验,有条件的还要进行热酸蚀,以检验材料缩孔和分散缩松等;进行碳化物及合金元素在奥氏体中溶解程度检验,确定钢的强度硬度等。
      热处理裂纹是热处理工艺不当或操作者不当所造成的,模具制造厂要做好严细的工艺工作,把热处理的各项工艺指标及操作规程制定好,如工序过程卡工艺过程卡作业指导书等,并严格执行,把好质量的控制点。对操作者进行理论及操作培训,提高其技术素质和责任意识,做到操作者持证岗。
      对模具设计制造使用的不介理,要在模具设计时就力求模具各截面均匀,减少尖角等易造成应力集中的部位。如果确实无法避免,则需采取适当措施,尽可能采用缓慢的冷却介质,或者用预冷分级等温冷却等处理工艺;模具毛坯必须经过锻造或改锻,加工时留有合理的加工余量,确保模具尺寸精度和面粗糙度;使用模具时请有经验的人员把模具安装调试好,并在模具使用前检验被加工材料是否符合要求等
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