钨钢拉伸模具加工的工艺流程是怎样的?
钨钢拉伸模具加工的工艺流程一般包括以下步骤:
设计与制图
产品分析:根据拉伸模具的使用要求和具体的拉伸工艺,对模具的结构、尺寸、精度等进行设计。考虑钨钢的特性,合理确定模具的壁厚、脱模方式等关键参数,确保模具在使用过程中具有足够的强度和耐磨性。
绘制图纸:使用专业的模具设计软件,如 UG、Pro/E 等,绘制出钨钢拉伸模具的二维图纸,标注出各个部分的尺寸、公差、表面粗糙度等技术要求,为后续的加工提供准确的依据。
原材料准备
钨钢选材:根据模具的使用要求和性能特点,选择合适牌号的钨钢材料。常见的用于拉伸模具的钨钢有 YG8、YG15 等,主要考虑其硬度、韧性、耐磨性等指标。
检验质量:对采购的钨钢原材料进行严格的质量检验,包括硬度测试、密度检测、金相分析等,确保材料的性能符合要求。同时,检查材料的外观是否有缺陷,如裂纹、砂眼等。
下料切割:根据模具设计尺寸,使用切割设备,如线切割机床或锯床,将钨钢原材料切割成大致的坯料形状,留出足够的加工余量。
粗加工
锻造:对切割后的钨钢坯料进行锻造,通过多次镦粗、拔长等锻造工艺,改善钨钢的内部组织,使其更加致密均匀,提高模具的综合性能。锻造比一般控制在 3-5 之间。
车削:使用车床对锻造后的坯料进行粗车加工,初步加工出模具的外形轮廓、内孔等,去除大部分余量,为后续的精加工留 0.5-1mm 的加工余量。
钻孔与攻丝:根据模具设计要求,使用钻床在模具上钻出各种安装孔、冷却孔等,并进行攻丝操作,为后续的装配做好准备。
精加工
磨削:采用平面磨床、内外圆磨床等设备,对模具的各个表面进行磨削加工,提高表面光洁度和尺寸精度。对于拉伸模具的工作表面,一般要求表面粗糙度达到 Ra0.8-Ra1.6μm。
电火花加工:对于一些具有复杂形状的拉伸模具,可能需要采用电火花加工来完成特定部位的加工,如模具的型腔、异形孔等。通过电火花放电产生的高温,蚀除金属材料,达到加工的目的。
研磨与抛光:为了进一步提高模具表面质量,降低摩擦系数,需要对模具的工作表面进行研磨和抛光处理。研磨可使用研磨膏和研磨工具,去除磨削留下的细微痕迹;抛光则采用抛光轮和抛光剂,使模具表面达到镜面效果,表面粗糙度可达到 Ra0.2-Ra0.4μm。
热处理
淬火:对精加工后的钨钢拉伸模具进行淬火处理,提高模具的硬度和耐磨性。根据钨钢的成分和性能要求,选择合适的淬火温度和保温时间,一般淬火温度在 1300-1400℃之间,保温时间为 1-2 小时。淬火后模具的硬度可达到 HRA89-HRA92。
回火:淬火后的模具需要进行回火处理,以消除内应力,稳定组织和尺寸,提高模具的韧性。回火温度一般在 550-650℃之间,回火次数为 2-3 次,每次回火时间为 2-3 小时。
表面处理
氮化处理:通过氮化处理在模具表面形成一层硬度高、耐磨性好的氮化层,提高模具的抗腐蚀性和脱模性能。氮化温度、时间、气体流量等工艺参数会影响氮化层的质量和性能,在进行氮化处理前,需要根据模具的材质和使用要求,确定合适的工艺参数。
镀硬铬处理:镀硬铬可以在模具表面形成一层坚硬、光滑的铬层,提高模具的表面硬度和光洁度,降低摩擦系数,有利于拉伸过程中工件的脱模。镀铬层厚度一般在 0.02-0.05mm 之间。
质量检测
尺寸精度检测:采用量具,如卡尺、千分尺、三坐标测量仪等,对模具的各个尺寸进行检测,确保尺寸偏差在设计要求的公差范围内。
表面质量检测:通过目视检查、光学显微镜、电子显微镜等手段,检查模具表面是否有裂纹、砂眼、划伤等缺陷,测量表面粗糙度是否符合要求。
硬度检测:使用硬度计对模具的不同部位进行硬度测试,检查硬度是否符合热处理后的要求,确保模具具有足够的强度和耐磨性。
装配与调试
零件清洗:对模具的各个零件进行清洗,去除加工过程中残留的油污、铁屑等杂质,保证零件表面清洁。
模具装配:按照设计要求,将各个零件进行装配,使用合适的装配工具和工艺,确保零件的安装位置准确,配合间隙符合要求。装配过程中,可能需要对一些零件进行适当的修整和调试。
调试优化:装配完成后首先进行空载调试,检查模具的开合运动是否顺畅,各部件之间是否存在干涉现象。然后进行试模调试,观察模具对零件的拉伸效果,从而进一步的调整和优化。