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奥汀:塑料模具零件的制造工艺与热处理工艺

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奥汀:塑料模具零件的制造工艺与热处理工艺

发布日期:2019-04-16 作者:台州市黄岩奥汀模塑有限公司 点击:

       选用不同品种钢材作塑料模具░,其化学成分和力学性能各不相同░,因此制造工艺路线不同;同样░,不同类型塑料模具钢采用的热处理工艺也是不同的。本节主要介绍塑料模具的制造工艺路线和热处理工艺的特点。   


      塑料模具的制造工艺路线   

       1.低碳钢及低碳合金钢制模具   

       例如░,20░,20Cr░,20CrMnTi等钢的工艺路线为:下料→锻造模坯→退火→机械粗加工→冷挤压成形→再结晶退火→机械精加工→渗碳→淬火•●、回火→研磨抛光→装配。   

       2.高合金渗碳钢制模具   

       例如12CrNi3A░,12CrNi4A钢的工艺路线为:下料→锻造模坯→正火并高温回火→机械粗加工→高温回火→精加工→渗碳→淬火•●、回火→研磨抛光→装配。   

       3.调质钢制模具   

       例如░,45░,40Cr等钢的工艺路线为:下料→锻造模坯→退火→机械粗加工→调质→机械精加工→修整•●、抛光→装配。 

       4.碳素工具钢及合金工具钢制模具   

       例如T7A~T10A░,CrWMn░,9SiCr等钢的工艺路线为:下料→锻成模坯→球化退火→机械粗加工→去应力退火→机械半精加工→机械精加工→淬火•●、回火→研磨抛光→装配。   

       5.预硬钢制模具   

       例如5NiSiCa░,3Cr2Mo(P20)等钢。对于直接使用棒料加工的░,因供货状态已进行了预硬化处理░,可直接加工成形后抛光•●、装配。对于要改锻成坯料后再加工成形的░,其工艺路线为:下料→改锻→球化退火→刨或铣六面→预硬处理(34~42HRC)→机械粗加工→去应力退火→机械精加工→抛光→装配。    

塑料模具加工厂

    塑料模具的热处理特点    

    (一)渗碳钢塑料模的热处理特点   

      1.对于有高硬度•●、高耐磨性和高韧性要求的塑料模具░,要选用渗碳钢来制造░,并把渗碳•●、淬火和低温回火作为最终热处理。 

      2.对渗碳层的要求░,一般渗碳层的厚度为0.8~1.5mm░,当压制含硬质填料的塑料时模具渗碳层厚度要求为1.3~1.5mm░,压制软性塑料时渗碳层厚度为0.8~1.2mm。渗碳层的含碳量为0.7%~1.0%为佳。若采用碳•●、氮共渗░,则耐磨性•●、耐腐蚀性•●、抗氧化•●、防粘性就更好。   

      3.渗碳温度一般在900~920℃░,复杂型腔的小型模具可取840~860℃中温碳氮共渗。渗碳保温时间为5~10h░,具体应根据对渗层厚度的要求来选择。渗碳工艺以采用分级渗碳工艺为宜░,即高温阶段(900~920℃)以快速将碳渗入零件表层为主;中温阶段(820~840℃)以增加渗碳层厚度为主░,这样在渗碳层内建立均匀合理的碳浓度梯度分布░,便于直接淬火。   

      4.渗碳后的淬火工艺按钢种不同░,渗碳后可分别采用:重新加热淬火;分级渗碳后直接淬火(如合金渗碳钢);中温碳氮共渗后直接淬火(如用工业纯铁或低碳钢冷挤压成形的小型精密模具);渗碳后空冷淬火(如高合金渗碳钢制造的大•●、中型模具)。 

   

    (二)淬硬钢塑料模的热处理   

     1.形状比较复杂的模具░,在粗加工以后即进行热处理░,然后进行精加工░,才能保证热处理时变形最小░,对于精密模具░,变形应小于0.05%。   

     2.塑料模型腔表面要求十分严格░,因此在淬火加热过程中要确保型腔表面不氧化•●、不脱碳•●、不侵蚀•●、不过热等。应在保护气氛炉中或在严格脱氧后的盐浴炉中加热░,若采用普通箱式电阻炉加热░,应在模腔面上涂保护剂░,同时要控制加热速度░,冷却时应选择比较缓和的冷却介质░,控制冷却速度░,以避免在淬火过程中产生变形•●、开裂而报废。一般以热浴淬火为佳░,也可采用预冷淬火的方式。   

     3.淬火后应及时回火░,回火温度要高于模具的工作温度░,回火时间应充分░,长短视模具材料和断面尺寸而定░,但至少要在40~60min以上。    


    (三)预硬钢塑料模的热处理   

     1.预硬钢是以预硬态供货的░,一般不需热处理░,但有时需进行改锻░,改锻后的模坯必须进行热处理。  

     2.预硬钢的预先热处理通常采用球化退火░,目的是消除锻造应力░,获得均匀的球状珠光体组织░,降低硬度░,提高塑性░,改善模坯的切削加工性能或冷挤压成形性能。   

     3.预硬钢的预硬处理工艺简单░,多数采用调质处理░,调质后获得回火索氏体组织。高温回火的温度范围很宽能够满足模具的各种工作硬度要求。由于这类钢淬透性良好░,淬火时可采用油冷•●、空冷或硝盐分级淬火。 

塑料模具开模

    (四)时效硬化钢塑料模的热处理   

      1.时效硬化钢的热处理工艺分两步基本工序。首先进行固溶处理░,即把钢加热到高温░,使各种合金元素溶入奥氏体中░,完成奥氏体后淬火获得马氏体组织。第二步进行时效处理░,利用时效强化达到最后要求的力学性能。  

      2.固溶处理加热一般在盐浴炉•●、箱式炉中进行░,加热时间分别可。1min/mm•●、2~2.5min/mm░,淬火采用油冷░,淬透性好的钢种也可空冷。如果锻造模坯时能准确控制终锻温度░,锻造后可直接进行固溶淬火。   

      3.时效处理最好在真空炉中进行░,若在箱式炉中进行░,为防模腔表面氧化░,炉内须通入保护气氛░,或者用氧化铝粉•●、石墨粉•●、铸铁屑░,在装箱保护条件下进行时效。装箱保护加热要适当延长保温时间░,否则难以达到时效效果。 


       塑料模的表面处理    

      为了提高塑料模表面耐磨性和耐蚀性░,常对其进行适当的表面处理。   

      1.塑料模镀铬是一种应用最多的表面处理方法░,镀铬层在大气中具有强烈的钝化能力░,能长久保持金属光泽░,在多种酸性介质中均不发生化学反应。镀层硬度达1000HV░,因而具有优良的耐磨性。镀铬层还具有较高的耐热性░,在空气中加热到500℃时其外观和硬度仍无明显变化。   

      2.渗氮具有处理温度低(一般为550~570℃)░,模具变形甚微和渗层硬度高(可达1000~1200HV)等优点░,因而也非常适合塑料模的表面处理。含有铬•●、钼•●、铝•●、钒和钛等合金元素的钢种比碳钢有更好的渗氮性能░,用作塑料模时进行渗氮处理可大大提高耐磨性。   

      适于塑料模的表面处理方法还有:氮碳共渗•●、化学镀镍•●、离子镀氮化钛•●、碳化钛或碳氮化钛░,PVD•●、CVD法沉积硬质膜或超硬膜等。

塑料注塑模具

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