王沖

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，當(dāng)前人們逐漸對(duì)模具制造行業(yè)的發(fā)展重視起來。眾所周知， 模具型腔制作是我們?cè)谶M(jìn)行模具制作過程中的重點(diǎn)施工環(huán)節(jié)，而模具型腔表面強(qiáng)化就是其中的重中之重。機(jī)械相關(guān)零件粗加工和機(jī)械相關(guān)零件細(xì)加工中的主要程序都是由模具成型來完成的。對(duì)模具型腔表面強(qiáng)化技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理研究，可以在一定程度上提高模具使用壽命。

關(guān)鍵詞：模具型腔；表面強(qiáng)化技術(shù)；應(yīng)用分析和探討

廣義來講，當(dāng)前最為常用的模具使用類型包括塑性變形失效模具、磨損失效模具、疲勞失效模具和冷熱疲勞失效模具以及斷裂失效模具五種。為了有效防止模具失效，我們應(yīng)該對(duì)模具型腔表面進(jìn)行強(qiáng)化，其中強(qiáng)化分為主要包括硬度強(qiáng)化、耐磨強(qiáng)化和耐腐蝕強(qiáng)化以及抗疲勞抗高溫氧化強(qiáng)化措施等。所以應(yīng)在對(duì)模具材料進(jìn)行正確全面選取之外還應(yīng)該對(duì)模具型腔表面實(shí)施適當(dāng)強(qiáng)化操作以保證模具制作效率。本文從有關(guān)模具型腔表面強(qiáng)化方法和強(qiáng)化特點(diǎn)以及強(qiáng)化目的等方面進(jìn)行分層闡述，并對(duì)模具型腔表面強(qiáng)化機(jī)理等作出解釋。

1.模具型腔中表面工況概述

根據(jù)對(duì)當(dāng)前各種模具工況的研究與分析可以看出，其工作條件存在這很大不同，并且此時(shí)失效形式也是各不相同。需要注意的是，在同一副模具上其損傷形式多種多樣，此種損傷形式大多數(shù)情況是以交叉損傷形式產(chǎn)生的，并且其之間關(guān)系是相互聯(lián)系且相互影響的，此時(shí)加速磨具會(huì)過早失效。熱作模具制作是當(dāng)前我國(guó)模具生產(chǎn)中的重點(diǎn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，因?yàn)闊嶙髂＞邥?huì)受到負(fù)荷影響并會(huì)使其中的金屬材料產(chǎn)生塑性變形狀況，另外一種可能的情況就是會(huì)使溫度較高的液體金屬壓鑄得以成形且相對(duì)熾熱非金屬注射也會(huì)成型。金屬材料發(fā)生一定塑性變形時(shí)會(huì)對(duì)整體模具生產(chǎn)造成影響，一般來講，固體金屬材料塑性變形模具主要包括熱鍛模和熱鐓模以及相關(guān)熱擠壓模等。

模腔被破壞變形的主要原因是有模具生產(chǎn)中的實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境所造成的，其同時(shí)也是相應(yīng)成型部分可逆變形和成型部分磨損以及成型部分產(chǎn)生裂紋等。在對(duì)熱鍛模進(jìn)行使用的過程中，其型槽表面上所接觸的物體是毛坯，而此時(shí)毛坯溫度較高且其表面溫度會(huì)上升到400攝氏度到700攝氏度不等，型槽表面內(nèi)層仍然處于低溫狀態(tài)，當(dāng)表層受熱時(shí)會(huì)出現(xiàn)膨脹，之在此基礎(chǔ)上會(huì)向模具表面進(jìn)行冷卻液噴灑和潤(rùn)滑劑噴灑，由于受到噴灑影響，其表層溫度會(huì)有所下降，其具體下降范圍為150攝氏度到200攝氏度之間且會(huì)有所收縮。需要提到的一點(diǎn)就是，內(nèi)層會(huì)在一定程度上對(duì)其表面有所限制以至其產(chǎn)生一定拉應(yīng)力，在相關(guān)拉應(yīng)力的影響下會(huì)產(chǎn)生疲勞失效狀況，此時(shí)模具型面會(huì)與坯料有所接觸并使型腔表面中的實(shí)際具體溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于回火溫度，所以會(huì)出現(xiàn)壓塌狀況和出現(xiàn)壓堆狀況以及出現(xiàn)型槽尺寸變樣等狀況，此時(shí)會(huì)致使尺寸失效和形狀精度失效。

2.模具型腔中表面強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例探究

2.1.電火花模具型腔中表面強(qiáng)化技術(shù)概述

電火花模具型腔中表面強(qiáng)化技術(shù)是模具腔中表面強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用中一項(xiàng)較為常用的強(qiáng)化技術(shù)措施和強(qiáng)化技術(shù)手段，其強(qiáng)化功能被主應(yīng)用到金屬表面部位系統(tǒng)強(qiáng)化上，因?yàn)殡娀鸹＞咝颓恢斜砻鎻?qiáng)化技術(shù)方法較其他強(qiáng)化方法相比較為簡(jiǎn)單，并且電火花模具型腔中表面強(qiáng)化技術(shù)效果也非常明顯，所以當(dāng)我們?cè)谶M(jìn)行模具生產(chǎn)加工時(shí)多數(shù)為應(yīng)用到電火花模具型腔中表面強(qiáng)化技術(shù)。圖為電火花加工技術(shù)示意：

圖一 電火花加工技術(shù)示意圖

2.2.電火花裝置性能探究

科學(xué)合理是用電火花裝置可以在一定程度上使得壓鑄模和鍛模等得到良好強(qiáng)化，壓鑄模和鍛模二者在經(jīng)過相應(yīng)電火花強(qiáng)化之后要想使其精度符合預(yù)期施工標(biāo)準(zhǔn)，就必須在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)磨削加工工作，但是此時(shí)我們應(yīng)該注意到，當(dāng)在進(jìn)行磨削操作時(shí)，盡量不要影響到強(qiáng)化層硬度和相關(guān)強(qiáng)化層耐磨性。經(jīng)過具體磨削實(shí)踐操作之后，磨具型腔中表面會(huì)出現(xiàn)少許殘留微孔，此類微孔會(huì)使得模具配合零件中的實(shí)際潤(rùn)滑條件得到改善，另外需注意的一點(diǎn)就是其可在改善型腔中表面耐磨性能的同時(shí)也會(huì)使模具使用期限有所延長(zhǎng)。

2.3.電子沖片雙槽沖模技術(shù)

在運(yùn)用定子沖片雙槽沖模進(jìn)行相關(guān)模具型腔中表面強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用時(shí)，此時(shí)模具材料設(shè)定為Cr12，而沖材為0.5mm硅鋼片，用此種規(guī)格材料進(jìn)行模具部位強(qiáng)化。還要注意的是，此時(shí)圖負(fù)面高度規(guī)格應(yīng)在4mm到5mm之間。

3.模具型腔中表面強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用的主要目

對(duì)模具型腔表面進(jìn)行相關(guān)強(qiáng)化工作的主要目的是為了提高模具型腔抗疲勞性能，單就高強(qiáng)度鋼而言，其最為主要的一個(gè)優(yōu)異性在與提高承受彎矩交變應(yīng)力相應(yīng)疲勞強(qiáng)度。主要原因是因?yàn)槠诙攘鸭y的產(chǎn)生是由從模具向強(qiáng)表面微小裂紋開始的，根據(jù)此種情況就能分析出出現(xiàn)疲勞性現(xiàn)狀的主要由型腔表面質(zhì)量?jī)?yōu)劣所決定的。

結(jié)束語：

綜上所述，機(jī)械相關(guān)零件粗加工和機(jī)械相關(guān)零件細(xì)加工中的主要程序都是由模具成型來完成的，本文通過對(duì)模具型腔中表面工況和模具型腔中表面強(qiáng)化幾種技術(shù)手段以及模具型腔中表面強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用目的等進(jìn)行闡述，仔細(xì)闡述模具型腔中表面強(qiáng)化技術(shù)在進(jìn)行相關(guān)模具生產(chǎn)中的重要性，希望為我國(guó)模具生產(chǎn)制造領(lǐng)域的發(fā)展提供相應(yīng)合理化建議。

參考文獻(xiàn)：

[1]王昌，于同敏，周錦進(jìn).表面工程技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用[J].中國(guó)表面工程.2002（1）.

[2]袁曉波，楊瑞成，陳華，羊海棠，陳奎.模具型腔中表面強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].機(jī)械工程材料.2004（12）.

[3]伍光鳳，李暉，羅靜.提高塑料模具使用壽命的表面處理技術(shù)[J].熱加工工藝.2004（6）.