鍛件資訊
2023-06-14 16:17
隨著國內自動化鍛造的普及，越來越多的企業采用多工位自動化鍛造設備來成形鍛件。但是因為工藝的各個工序載荷分布合理，模具才能得到最理想的壽命。今天中重重工小編就來說說如何提高鍛造模具自身的壽命，希望對你們能有所幫助！
一、改變冷鍛模具的性能
1.改變模具材料
高速鋼6542、SKH51、SKH55等改為硬質合金；硬質合金是一種高強度，耐磨耗性優異的材料，是由難熔金屬的硬質化合物和粘結金屬通過粉末冶金工藝制成的一種合金材料。其基本組成是碳化鎢，決定超硬合金組織的重要因素取決于碳含量。作為模具零件使用壽命比合金工具鋼高20～150倍。硬質合金改為非鈷或少鈷類粘合劑硬質合金。研究表明，低鈷含量的硬質合金具有較高的抗彎強度和沖擊韌性。
2.降低模具表面粗糙度，工作模具表面鏡面研磨處理，Ra=0.04～0.025μm
研磨與拋光是制造精密鍛造模具的必要工藝，也是模具壽命的關鍵。（除某些鋁擠壓模具與模具的特殊位置外)。研磨的目的是去除機械切削留下的痕跡，去除放電加工留下的表面損傷層，為拋光打下良好的基礎，通常要達到Ra=0.2μm以下。拋光的目的是讓模具表面成為鏡面，光滑無比，減小摩擦，使模具壽命大大提高。通常要達到Ra=0.04～0.02μm以下。
研磨與拋光的方法很多，按模具的種類、形狀可用的自動研磨、拋光專用設備有：磨粒流擠壓研磨，多軸（六軸)研磨機，噴射式研磨、拋光機等，也可根據自己的模具特征自制研磨、拋光設備。目前中國大量的精密鍛造模具的研磨、拋光主要依靠手工加一些研磨、拋光工具。無論用哪種研磨、拋光設備，總是離不開人工修補。
3.PVD涂層
應對于各種材料，選取不同的涂層如：TiN、TiCN、TiAlN、CrN等。對于精密冷鍛模具的涂層要求是高結合力與適當涂層厚度。TiN具有高熔點、高硬度、優異的熱和化學惰性、導電性和耐腐蝕性。鍍膜的功率越大，制備出的涂層越明顯，性能也越明顯；TiCN是一種具有優良性能的非氧化物材料，由于其良好的耐腐蝕性與耐磨性而作為涂層材料廣泛應用于表面工程，能夠提高模具的使用壽命。碳氮化鈦是兼具氮化鈦與氮化碳優點的材料，其硬度高于氮化鈦，而且也不像碳化鈦易脫落；氮鋁鈦涂層的常溫硬度通常要低于碳氮化鈦涂層，但在高溫下要比碳氮化鈦涂層有效，其在高溫仍能保持硬度的原因在于，可在模具表面形成一層氧化鋁；CrN涂層具有較高的硬度，延展性、附著力、低摩擦系數、耐腐蝕性、熱穩定性等，作為耐磨涂層已普遍用于工模具。
4.氮化+PVD涂層
用于高速鋼、基體鋼、熱作模具鋼，要求無白層的氮化，否則涂層與白層無結合力。提高精密冷整形模具的壽命，冷整形模具所受單位壓力不大，要求壽命很高。在模具精度要求不是很高的情況下做滲層+PVD涂層處理，即在滲氮處理的基礎上加PVD處理。模數為4mm，直徑160mm的半軸傘齒輪熱鍛后整形凹模經過滲層+PVD處理，模具壽命能達到20萬次。
無白層的氮化組織(圖6)，對于滲氮工藝有較高的要求，需要對工藝參數進行嚴格控制。溫度、氣體流量、滲氮時間等工藝參數都對白亮層的產生有較大的影響，一種可靠的辦法是通過控制系統，對氮勢的大小進行控制，系統自動調節溫度、流量等參數。
二、改變熱鍛、溫鍛模具的性能
1.改變模具材料，在熱鍛與溫鍛模具中大量使用高鉬含量的鋼材，如：H13+Mo、H10、H11、1.2365、1.2367、QDH等，基體鋼如：012Al、65N、YXR33、QHZ等。在高速熱鍛中受力較小的凹模應用了硬質合金。
2.降低模具表面粗糙度，工作模具表面鏡面研磨處理，Ra=0.04～0.025μm。
3.熱、溫鍛造工作模具表面滲氮、硫氮共滲處理，大大提高模具表面的潤滑性能與耐磨性能。
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