《模具工业》2006年第32卷第2期 模具制造技术 3r2W8ⅴ精锻模热处理工艺改进 杨金花,管建峰,徐艺丽 (常熟理工学院机电系,江苏常熟215500 摘要:某厂3C2w8Ⅴ钢精锻模的失效形式为早期断裂、热磨损塌陷。通过生产现场的反复考察和分析 利用金相显微镜分析了模具热处理前、后的显微组织特征,改进了锻后退火工艺及淬火热处理工艺,增 加了表面渗碳的强韧化热处理工艺,使模具寿命显著提高,平均寿命达到15000件。 关键词:32w8v精锻模;失效;金相;模具寿命 中图分类号:TG624文献标识码B文章编号:1001-2168-(2006)02-0064.04 Improve ment of the Heat Treatment Process of 3 cr2w8V Precision Hot Forging Die ANG Jin-hua, GUAN Jian-feng, XU YIli Electromechanical Department, Changs hu Institute of Technology, Changshu, Jiangsu 215500, China) Abstract: The mode of failure of 3Cr2w8V steel precision hot forging die in a factory was earlier fracture and thermal wear subsidence. The investigatory examined at the field of production and 在铸件的底部或者侧面,而不是其他金属铸造时常 将模具毛坯铸件型腔打磨抛光及周边加工后 见的上面。这主要是由于锌基合金一般的合金元素镶入钢衬套中即可作为生产用模具使用 为铝和铜,铝和铜、锌的比重相差很大,如果在液态 保持较长的时间,在重力作用下,将会发生重力偏6结束语 析,形成溶液上部富铝的情况。这样就导致了特殊 以上对塑料模具内置任意布置冷却水道进行了 的成分过冷,又由于这种成分过冷导致异常的由上探讨,提出了锌基合金精密铸造的工艺路线并以水 而下的逆向凝固顺序,即上部液体先凝固,下部液杯件为例,对整个工艺过程进行了详细说明,还试制 体向上补缩,最终形成底缩现象。锌基合金的这种了锌基合金模具镶块。结合锌基合金精密铸造、冷 底缩现象造成铸件补缩困难,缩孔、疏松很难用传却水道优化设计、快速成型等先进技术,能够实现冷 统铸造工艺下的增大冒口的形式来消除,必须采取却水道任意布置的塑料模具快速制造。由于合理设 特殊措施。现采取的工艺方法是逐层浇注,水杯模计的冷却水道可以有效改善锌基合金模具性能、提 具的铸造分两层浇注,当下层合金液开始凝固时再高使用寿命,促进了锌基合金模具的应用和发展。 浇注上层,全部浇注完成后在液面上用喷灯辅助加随着市场对小批量、多品种、快速化产品制造需求的 热,以保证补缩的顺利进行。经过这样的工艺处理,发展,本试制研究开发的工艺将具有广阔的应用前 可以获得底部型面致密的锌基合金模具镶块毛坯,景。 如图4所示。 参考文献 [1]刘文秀,朱朝辉,金振中,等.塑料模及其水道工艺的 探讨[]金属成形工艺,2001,(3):3738 [2]刘洪军,樊自田,黄乃瑜.塑料模用锌基合金的特点 与展望].特种铸造及有色合金,2001(1):3840 图↓内置冷却水道的石膏型和锌基合金模具镶块[3]端木光明,铸造锌铝系合金底缩现象探讨卩].特种 a—石膏型b—锌基合金模具镶块 铸造及有色合金,1999(6):4042 o1994-2009chinacademicournalElectronicPublishingHousealrightsreservedhttp://www.cnki.ne64 《模具工业》2006 年第 32 卷第 2 期 在铸件的底部或者侧面 , 而不是其他金属铸造时常 见的上面。这主要是由于锌基合金一般的合金元素 为铝和铜 ,铝和铜、锌的比重相差很大 ,如果在液态 保持较长的时间 , 在重力作用下 , 将会发生重力偏 析 , 形成溶液上部富铝的情况。这样就导致了特殊 的成分过冷 , 又由于这种成分过冷导致异常的由上 而下的逆向凝固顺序 , 即上部液体先凝固 , 下部液 体向上补缩 , 最终形成底缩现象。锌基合金的这种 底缩现象造成铸件补缩困难 , 缩孔、疏松很难用传 统铸造工艺下的增大冒口的形式来消除 , 必须采取 特殊措施。现采取的工艺方法是逐层浇注 , 水杯模 具的铸造分两层浇注 , 当下层合金液开始凝固时再 浇注上层 , 全部浇注完成后在液面上用喷灯辅助加 热 ,以保证补缩的顺利进行。经过这样的工艺处理 , 可以获得底部型面致密的锌基合金模具镶块毛坯 , 如图 4 所示。 图 4 内置冷却水道的石膏型和锌基合金模具镶块 a ——石膏型 b ——锌基合金模具镶块 将模具毛坯铸件型腔打磨抛光及周边加工后 , 镶入钢衬套中即可作为生产用模具使用。 6 结束语 以上对塑料模具内置任意布置冷却水道进行了 探讨 , 提出了锌基合金精密铸造的工艺路线并以水 杯件为例 ,对整个工艺过程进行了详细说明 ,还试制 了锌基合金模具镶块。结合锌基合金精密铸造、冷 却水道优化设计、快速成型等先进技术 ,能够实现冷 却水道任意布置的塑料模具快速制造。由于合理设 计的冷却水道可以有效改善锌基合金模具性能、提 高使用寿命 , 促进了锌基合金模具的应用和发展。 随着市场对小批量、多品种、快速化产品制造需求的 发展 , 本试制研究开发的工艺将具有广阔的应用前 景。 参考文献 : [ 1] 刘文秀 ,朱朝辉 ,金振中 ,等 . 塑料模及其水道工艺的 探讨[J ]. 金属成形工艺 ,2001 ,(3) :37-38. [ 2] 刘洪军 ,樊自田 ,黄乃瑜 . 塑料模用锌基合金的特点 与展望[J ]. 特种铸造及有色合金 ,2001(1) :38-40. [ 3] 端木光明 . 铸造锌铝系合金底缩现象探讨[J ]. 特种 铸造及有色合金 , 1999(6) : 40-42. 模 具 制 造 技 术 3Cr2W8V精 锻 模 热 处 理 工 艺 改 进 杨金花 , 管建峰 , 徐艺丽 (常熟理工学院 机电系 , 江苏 常熟 215500) 摘要 :某厂 3Cr2W8V钢精锻模的失效形式为早期断裂、热磨损塌陷。通过生产现场的反复考察和分析 , 利用金相显微镜分析了模具热处理前、后的显微组织特征 ,改进了锻后退火工艺及淬火热处理工艺 ,增 加了表面渗碳的强韧化热处理工艺 ,使模具寿命显著提高 ,平均寿命达到 15 000 件。 关键词 :3Cr2W8V;精锻模 ;失效 ;金相 ;模具寿命 中图分类号 : TG162. 4 文献标识码 :B 文章编号 :1001 - 2168 - (2006) 02 - 0064 - 04 Improvement of the Heat Treatment Process of 3Cr2W8V Precision Hot Forging Die YANG Jin-hua , GUAN Jian-feng , XU Yi-li ( Electromechanical Depa rtment ,Changs hu Institute of Technology , Changs hu , Jiangs u 215500 , China) Abstract : The mode of failure of 3Cr2W8V steel p recision hot forging die in a factory was ea rlier fracture and thermal wea r s ubsidence . The investigatory examined at the field of p roduction and © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net