現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展離不開模具,模具被廣泛用于航空航天、船舶等各個行業(yè),對制造業(yè)影響巨大,特別是對生產(chǎn)金屬制品行業(yè),工廠需要采用熱處理技術(shù),利用模具制造出高質(zhì)量產(chǎn)品。
模具是一種制造用的模型,模具的制造程序可以分為多種類型的機械制造和熱制造兩道程序,眾多類型程序中都用到了熱處理技術(shù),可以說熱處理被應(yīng)用在模具制作的整個過程,對模具進行加熱處理可以增強模具的性能。采用同種結(jié)構(gòu)的模具材料和結(jié)構(gòu)及相同的客觀條件,運用了熱處理就能使模具的材料得到充分利用,且能夠增加模具的使用時間。如果應(yīng)用不正確的熱處理方式,不僅不能彌補原有的材料缺陷,還會使缺陷加大,進而導(dǎo)致整個模具的變形,所以,熱處理技術(shù)對模具的制造起著重要的作用。本文將講述熱處理技術(shù)的含義,熱處理技術(shù)對模具的制造的重要意義及熱處理技術(shù)在模具的制造中的應(yīng)用進行論述。
熱處理技術(shù)的含義
熱處理是通過把某些金屬在特定環(huán)境下進行加熱、保持恒溫,然后冷卻等一系列方法,從而是金屬表面或內(nèi)在結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,進而達到改變性能的技術(shù)。模具熱處理大致分為模具制作前的熱處理、最后熱處理和表面修整處理。前期熱處理為后期成品熱處理打下基礎(chǔ),為提高模具產(chǎn)品的加工性能做準(zhǔn)備;最后熱處理是對模具進行回火處理來加大模具的強度、硬度和韌度;對模具的表面修整處理是通過對模具施加某些化學(xué)和物理作用改善模具性能,進而達到模具表面更加完好。熱處理的手段包括退火、正火和淬火。退火依據(jù)不同材料應(yīng)用不等的時間,慢慢冷卻產(chǎn)品,使其接近金屬的內(nèi)部組織,取得良好的性能。正火是加熱工件后使其在空中冷卻,通過正火達到的內(nèi)部組織更細膩,因此,正火經(jīng)常用來改善工料削割性能。淬火是把工件在油、水等某些物質(zhì)介質(zhì)力冷卻,冷卻耗時短,淬火和回火經(jīng)常結(jié)合一起使用。
熱處理技術(shù)對模具的制造起重要作用
在模具制作前期,對模具進行預(yù)熱處理嚴重影響著模具的性能,所以,前期熱加工處理是整個熱處理過程重要組成之一,對整個熱處理工程起基礎(chǔ)性作用,如果前期沒有做好預(yù)備處理,很難做好后期的最終處理。隨著制造業(yè)的快速發(fā)展,用模具來進行加工制造的產(chǎn)品越來越多,據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計調(diào)查顯示,電器制造業(yè)、機電產(chǎn)品行業(yè)百分之八十都應(yīng)用模具技術(shù),模具的研究和制造必須快于制造業(yè)的發(fā)展,有好的模具產(chǎn)品,才為制造業(yè)的發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。熱處理技術(shù)被越來越多人所重視,熱處理技術(shù)有效控制模具產(chǎn)品精度、強度乃至模具制造成本,如果前期熱處理沒有做好,模具內(nèi)部組織不均及熱處理不充分將使后期模具的熱處理加工使用中變形,進而精度降低,最嚴重的導(dǎo)致模具報廢。熱處理是眾多機械領(lǐng)證制造過程中不可或缺的一道工序,它可以有效改善毛坯的組織,利于各種工具冷卻或者熱加工。
熱處理技術(shù)在模具的制造中的實際應(yīng)用
3.1.真空熱處理的技術(shù)普遍應(yīng)用在模具制造過程中。早在20世紀80年代,熱處理就已被逐步系統(tǒng)化,主要是模具的真空熱處理,模具表面完善和硬化材料,真空處理滲透了新的理念,為好品質(zhì)的模具生產(chǎn)提供了技術(shù)保證。真空熱處理最大的特點是在增強產(chǎn)品韌性、強度等方面,應(yīng)用真空對產(chǎn)品進行處理,有效防止加熱時產(chǎn)生氧化現(xiàn)象,同時因為真空加熱過程比較慢,產(chǎn)品內(nèi)部和外部溫差不大,這就使得產(chǎn)品變形的幾率很小,從而大大提高了產(chǎn)品的精確度。熱處理技術(shù)也應(yīng)用與真空的油冷淬火和氣冷淬火工藝中,對于經(jīng)過真空淬火的產(chǎn)品可直接進行回火,進而提高產(chǎn)品的耐腐蝕性能及表面強度。
3.2.模具表面處理技術(shù)離不開熱處理。在實際使用模具過程中,模具的表面性能方面對其整個的性能和壽命來說也非常重要,例如:抗耐磨性、抗腐蝕性都決定著模具產(chǎn)品使用壽命,模具材料的好壞對這些性能起著一定作用,但并不能完全決定性能的好壞,其中起著關(guān)鍵作用的還有對表面的處理技術(shù),因此,表面處理技術(shù)不容被忽視。通過對模具表面進行表面涂抹或者綜合處理,不斷改善表面形態(tài),改變內(nèi)部結(jié)構(gòu),增強應(yīng)力能力,以達到理想的表面性能。表面的處理方法分很多種,通過化學(xué)方面、物理方面和機械方面等。
3.3.滲氮技術(shù)和滲碳技術(shù)對模具性能的提高起很重要作用。滲氮技術(shù)有多重方式,如通過液體、氣體滲氮等,滲氮技術(shù)可以促進模具形成良好的表面,滲氮技術(shù)可以喝模具的淬火技術(shù)協(xié)調(diào)搭配進行,因為氮氣溫度較低,不需要進行太多的冷卻工作,對模具產(chǎn)生的變形很小,所以,滲氮技術(shù)一直被廣泛用在模具制造業(yè),用于完善模具的表面。滲碳技術(shù)可以有效提高模具韌性,增加模具表面硬度,·低,可以采用滲碳技術(shù)替代價格較高的模具材料,進而降低總的模具制造成本。也正因此,滲碳技術(shù)一直得到人們的青睞。
3.4.硬化膜的沉積技術(shù)
硬化膜的沉積技術(shù)早在80年代就被人們所應(yīng)用,早期是在刀具、量具等上面被廣泛采用,為不斷增加膜間表面的磨合強度,近幾年出現(xiàn)了很多種增強型技術(shù),硬化膜技術(shù)與其他技術(shù)相比起來,成本相對較高,因此,主要用于對精度要求較高的模具制造。通過對模具表面進行處理,適當(dāng)調(diào)整模具的成本,增強其內(nèi)部的韌性,節(jié)約相關(guān)的合金元素,挖掘材料的使用潛力,及今后更好的利用新材料,模具表面的強化工作所耗成本隨低,但對它的使用壽命卻有很大幫助。
不同類型的模具要求完全不同的工作條件,對模具的材料要求也有所不同,采用正確的熱處理工藝對模具的制造起著至關(guān)重要作用,不斷挖掘模具材料的潛力,朱勇提高模具的使用年限。在當(dāng)今經(jīng)濟快速發(fā)展的時代,身為制造大國,節(jié)能環(huán)保地推進制造業(yè)發(fā)展越來越受到人們的重視,因此,要大力研究和發(fā)展熱處理技術(shù),使熱處理為機械制造業(yè)節(jié)能減排。