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热锻模具的热处理方法,工业铝型材挤压模具设计要点

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热锻模具的热处理方法
(1)热处理应采用合理的工艺减小热处理变形(一般采用多段加热工艺,同时防止加热开裂),同时考虑所采用的热处理方式,应避免合金元素的蒸发,在材料淬透性允许的条件下,尽可能采用真空热处理、气体淬火技术,减小热处理变形,避免热处理后较大的加工余量,导致表面过热,影响模具寿命。但对淬硬性较差材料或存在高温下易挥发元素的材料,如含高Ni等,宜采用盐浴热处理。
(2)推荐采用超饱和渗碳热处理技术,即应用渗碳技术,阻止热处理表面脱碳,同时提高表面的耐磨性,并利用渗碳淬火后,表面形成高压应力,提高模具的疲劳抗力。
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(3)模具材料中一般含有较高的CR,mo,v,w,nb等高温、强碳化物形成元素,从而提高模具的强度、红硬性等性能,在热处理回火处理中,具有明显的二次硬化特性,即在低温回火和高温回火形成两次高硬度。因此根据模具的实际使用温度范围,可以选择性应用回火温度,但是对于热锻模具应采用高温回火工艺,以避免二次回火硬化效应导致使用过程中模具性能的降低。
另一方面,也由于模具材料中一般含有较高的CR,mo,v,w,nb等高温、强碳化物形成元素,具有很强的抗回火性能,因此需要进行多次的回火,避免回火不充分引起早期的失效(断裂和龟裂),一般要求至少2次高温回火(更多采用三次回火工艺)。
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工业铝型材挤压模具设计要点
1、合理调整铝金属的流动速度
合理调整铝金属流动速度就是要尽量保证铝型材断面上每一个质点应以相同的速度流出模孔。挤压模具设计时尽量采用多孔对称排列,根据铝型材的形状,各部分壁厚的差异和比周长的不同及距离挤压筒中心的远近,来设计不等长的定径带。一般来说,铝型材某处的壁厚越薄,周长越大,形状越复杂,离挤压筒中心越远,则此处的定径带应越短。如果当用定径带仍难于控制铝金属流速时,对于铝型材断面形状特别复杂,壁厚很薄,离中心很远的部分可采用促流角或导料锥来加速铝金属流动。而对于那些壁厚大得多的部分或离挤压筒中心很近的地方,就应采用阻碍角进行补充阻碍,以减缓此处的流速。此外,还可以采用工艺平衡孔,工艺余量或者采用前室模、导流模、改变分流孔的数目、大小、形状和位置来调节铝金属的流速。
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2、挤压模具强度校核
由于铝型材挤压时模具的工作条件很恶劣,所以模具强度是模具设计中的一个非常重要的问题。除了合理布置模孔的位置,选择合适的模具材料,设计合理的模具结构和外形之外,精确地计算挤压力和校核各危险断面的许用强度也是十分重要的。目前计算挤压力的公式很多,但经过修正的别尔林公式仍有工程价值。挤压力的上限解法,也有较好的适用价值,用经验系数法计算挤压力比较简便。至于模具强度的校核,应根据产品的类型、模具结构等分别进行。一般平面模具只需要校核剪切强度和抗弯强度。舌型模和平面分流模则需要校核抗剪、抗弯和抗压强度,舌头和针尖部分还需要考虑抗拉强度等。强度校核时的一个重要的基础问题是选择合适的强度理论公式和比较精确的许用应力。近年来,对于特别复杂的模具可用有限元法来分析其受力情况与校核强度。


IP属地:江苏1楼2024-04-18 11:06回复