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五金沖壓模具熱處理工藝:如何提升模具壽命與抗沖擊性
信息來源:crustacea1980.com    發(fā)布時間:2025.06.12

五金沖壓模具的熱處理工藝是提升模具壽命與抗沖擊性的環(huán)節(jié),需從材料選擇、熱處理流程優(yōu)化及表面處理三方面綜合改進,以下為關(guān)鍵措施:

一、材料選擇與預處理

選用高耐磨、高韌性的合金工具鋼(如Cr12MoV、SKD11、DC53)或粉末冶金鋼,其碳化物分布均勻性直接影響抗沖擊性能。鍛造后需進行球化退火,細化晶粒并消除內(nèi)應力,為后續(xù)熱處理奠定基礎(chǔ)。

二、熱處理工藝優(yōu)化

1. 淬火控制

采用真空淬火或鹽浴淬火,控制加熱速率(Cr12MoV推薦980-1030℃)。高溫階段保溫時間按1.5-2分鐘/mm計算,避免過熱導致晶粒粗化。冷卻介質(zhì)優(yōu)先選用分級油淬(60-80℃),復雜模具可采用氣淬減少變形。

2. 深冷處理

淬火后立即進行-80℃至-196℃深冷處理,保持12-24小時,促使殘余奧氏體轉(zhuǎn)化為馬氏體,提升硬度(可提高2-4HRC)及尺寸穩(wěn)定性。

3. 回火工藝

采用多次回火(2-3次),Cr12MoV模具推薦180-220℃低溫回火,SKD11需520-550℃高溫回火。每次回火時間按模具厚度1.5小時/25mm計算,確保應力充分釋放。

三、表面強化技術(shù)

1. TD處理

在850-1050℃熔鹽中滲釩/鈮,形成5-15μm碳化釩層(HV2800-3200),耐磨性提升3-5倍。

2. PVD涂層

采用TiAlN、CrN等涂層,厚度2-5μm,表面硬度可達HV2300以上,降低摩擦系數(shù)30%-50%。

四、工藝控制要點

1. 嚴格控溫精度(±5℃),配置多點熱電偶監(jiān)測

2. 大型模具采用預冷淬火,型腔部位先入油

3. 線切割加工后需補充160-180℃去應力回火

通過上述工藝優(yōu)化,可使模具壽命提升2-3倍,抗沖擊韌性提高30%以上。某汽車覆蓋件模具經(jīng)TD處理+真空淬火后,連續(xù)沖壓次數(shù)從80萬次提升至220萬次,失效形式由崩刃轉(zhuǎn)為正常磨損。

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