金物プレス金型の変形と亀(guī)裂に影(yǐng)響する原因(yīn)は多方麵であり、主に原始組織、鋼材の化學成分、部品の構造形狀及(jí)び斷(duàn)麵寸法、熱処理技術などの要素と関係がある。亀裂はしばしば予(yǔ)防できるが、熱処理変形は常(cháng)に回避しにくい。
実際には、斷麵寸法の違い、プレス金型部品の構造形狀、熱処理(lǐ)(加熱―保溫―冷卻)過程において、加熱と冷卻の速度(dù)が異なるため、熱応力、組織応力及び相(xiàng)変化體積変化の総合作用の下で、部品體積の膨張或いは収縮を引(yǐn)き起こし、それによって寸法と形狀に偏差、変形を発生させ、さらに亀裂(liè)を引き起こす。
一、予(yǔ)備(bèi)熱処理
共析鋼のプレス金型鍛造品については、まず正火処理を行い、それから球狀焼鈍を行い、鍛造品の內網狀二(èr)次浸炭體を除去し、結晶粒を精密化し、內応力を除去し、そして後続(または終)の熱処理のために組織の準備をしなければならない。プレスダイ部品の焼入(rù)れ前に、まず低溫焼戻し(安定化処理)を行う。形狀が複雑で精(jīng)度(dù)が要求される凹型の中には、粗加工後の仕上(shàng)げ前に調質処(chǔ)理を行い、焼(shāo)入れ変形(xíng)を減少させ、できるだけひび割れ傾向を避け、終熱処理のために組織の準備をしなければならない。
二、焼入れ、焼戻し処理技術の適化
1.焼き戻し処理の製禦
金型部品を冷卻剤から取り出した後、空気中に長(zhǎng)時間留まるべきではなく、直ちにストーブに戻して焼戻し処理を行うべきである。焼戻し処理時には、低溫焼戻し脆性と高溫焼戻し脆性を避けなければならない。いくつかの精(jīng)度(dù)が要求される金(jīn)型(xíng)部品に対して、焼入れ後に複數回の焼戻し処理を採用して、內部応力を除去して、変形を減(jiǎn)少して、亀(guī)裂傾(qīng)向を回避する。
2.焼入れ部品の保護
焼入(rù)れ、焼(shāo)戻し処理はプレス金型部品の熱処理変形や割(gē)れに影響する重要な一環である。急冷の重要な金型部(bù)品(例えば、パンチ、ダイ)の変形(xíng)や割れが発生しやすい部位に対して、有効な防護措置をとり、部品の形(xíng)狀と斷(duàn)麵が対稱で、內部応力が均衡するようにしなければならない。一般(bān)的(de)な防護方法は以下の通り:a.梱包法、b.充填法、c.目詰まり法(fǎ)。
3.加熱溫度の決定
焼入れ加熱(rè)溫度が高すぎると、オーステナイト結晶粒が粗大(dà)になり、酸化、脫炭素(sù)現(xiàn)象を引き起こし、部品の変形と亀裂の傾向が増大する。所定(dìng)の加熱溫度範囲內で、焼入(rù)れ加熱溫度(dù)が低いと部品內孔が収縮し、孔徑寸法が小さくなる。そのため、加熱溫度(dù)規範の上限植栽を選択しなければならない。合金鋼については、加熱溫度が高いと、內孔膨張を引き起(qǐ)こし、孔徑寸法が大きくなるため、加熱溫度の下限値を選択することが望ましい。
4.加熱方式の改良
いくつかの小型のプレス用凸凹型または細長(zhǎng)い円筒(tǒng)形部品(pǐn)(例えば小(xiǎo)パンチ)については、事前に520〜580℃に予熱してから、中(zhōng)溫塩浴爐內(nèi)に入(rù)れて急冷溫度に加熱することができ、電気爐または反射爐(lú)を用いて急冷部(bù)品を加熱するよりも変形が著しく減少し、クラック傾向を製禦することができる。特に高合金(jīn)鋼金型(xíng)部品の正確な加熱方法は、まず予熱(溫度は530〜560℃)し、その後焼(shāo)入れ溫度に上昇する。加熱(rè)中はできるだけ高溫期間を短縮し、焼入れ変形を減少させ、小割れの生産を回避しなければならない。
5.冷卻剤の選(xuǎn)択(zé)
合金鋼にとって、焼(shāo)入(rù)れ変形を低減する良の方法は硝(xiāo)酸カリウムと亜硝酸(suān)ナトリウム熱浴を用いた等溫焼入れまたは分級焼入れであり、この方法は特に形狀が複雑で、寸法が正確であることが要求されるプレス金型の処理(lǐ)に適している。多孔質ダイのような多孔(kǒng)質ダイの部品の中には、等溫焼入れ時間が長すぎるのはよくありません。そうしないと、孔(kǒng)徑や孔距離が大きくなることがあります。油(yóu)中の冷卻収縮、および硝酸塩(yán)中の冷卻膨張(zhāng)の特徴を利用すれば、二重媒體焼入れを合理(lǐ)的に応(yīng)用(yòng)し、部品の変形を減らすことができる。
6.ワイヤカット前の焼入れ処理(lǐ)
一部のワイヤカット加工されたプレス成形品については、ワイヤカット加工の前に段階(jiē)焼(shāo)入れと複數回焼戻し(または高溫焼戻し)熱処理技術を採用して、部品の焼入れ性を高め、內部応(yīng)力(lì)分布を均一にし、より小さな內部応力狀態にする必要があります。內応力が小さいほど、ワイヤカット後の変形やクラックの傾向が小さくなる。
7.冷卻方式の適化
部品(pǐn)を加熱爐から取り出して冷卻剤を入れる前に、空気(qì)中(zhōng)に置(zhì)いて適切に予冷(lěng)し、その後冷(lěng)卻剤中に入れて焼入れなければならない。これは部品の焼入れ変形を低(dī)減し、部品の割れ傾向を防止する有効な方(fāng)法の一つである。金型部品を冷卻剤を入れた後、適切に回転し、回転方向が変化しなければならない。これにより、部品部位の均一(yī)な冷卻速度を維持するのに有利であり、変形及び割れ防止傾向を明らかに減少することができる
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