導(dǎo)語：表面超硬化處理技術(shù)在模具設(shè)計的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展，模具制造業(yè)也在不斷發(fā)展壯大。精密模具的設(shè)計與制造對零部件的質(zhì)量影響很大。為了提高部件的質(zhì)量，文章針對模具的表面質(zhì)量、硬度、成本和壽命進(jìn)行分析,采用了一種特殊的表面處理技術(shù)應(yīng)用于模具生產(chǎn)制造；并對此進(jìn)行了相關(guān)的試驗分析，找到了模具表面質(zhì)量和模具壽命之間的關(guān)系,得出了生產(chǎn)過程中模具的表面變化對模具制造精度和模具壽命的影響。

關(guān)鍵詞:表面處理；超硬化；模具設(shè)計；模具壽命

目前，精密模具在生產(chǎn)制造中已經(jīng)起著舉足輕重的作用。其市場發(fā)展需求之所以大的原因，主要包括兩個方面:一是零部件不斷更新，導(dǎo)致新模具訂貨量較大；二是各鑄造廠家及模具加工企業(yè)都在不斷更新自己的新產(chǎn)品，并結(jié)合汽車等零部件需求而不斷下工夫。大型模具制造廠在產(chǎn)品質(zhì)量上具有明顯的優(yōu)勢，但是由于管理等原因，成本相對較高；而中小企業(yè)，由于技術(shù)實力相對落后，生產(chǎn)的模具產(chǎn)品質(zhì)量相對較差，但是價格較有優(yōu)勢，尤其是鄉(xiāng)鎮(zhèn)個體企業(yè)的模具價格明顯較低。還有一個比較有特性的價格因素，就是模具工藝復(fù)雜程度及交貨周期。

1模具表面處理不當(dāng)問題分析

模具的表面處理是一件復(fù)雜的工序，目前表面處理不當(dāng)?shù)氖问捷^多，復(fù)雜程度也各不相同。常見的表面處理不當(dāng)有：變形和開裂、硬度不均勻、表面腐蝕等。造成這些失效的原因也各不相同。但為了解決上述失效問題，我們只有先分析出具體的原因，才能針對這些問題提出相對應(yīng)的改進(jìn)方案，進(jìn)而有效預(yù)防失效，提高模具表面質(zhì)量的目的。1.1變形和開裂。變形與開裂是模具失效最為常見的問題，也是最讓人難以接受的問題。表面磨具變形與開裂的原因也是多種多樣，主要原因包括：材料問題、產(chǎn)品設(shè)計工藝問題等。其中材料自身變形是造成模具表面產(chǎn)生變形和開裂的主要原因。倘若設(shè)計問題較為復(fù)雜，也會對模具的應(yīng)力影響較大。模具表面質(zhì)量得不到保障，會使得在使用過程中，對產(chǎn)品本省質(zhì)量問題造成極大的安全隱患。1.2表面硬度不均勻?，F(xiàn)代化生產(chǎn)中模具越來越趨向于大型化，而相應(yīng)的模具材料的選取逐漸傾向于淬透性低的鋼種。模具制造過程中，模具本身的制造工藝較難把握，生產(chǎn)后處理無法達(dá)到準(zhǔn)確及時性，極易噪聲模具材料的硬度不均勻。另外，模具加工過程中，淬火溫度高，淬火后再冷卻，過程時間長，模具表面材料冷卻不均勻，冷卻過程夾雜過多，這些都會造成模具表面處理不均勻，從而引起模具表面均勻度較差，工作壽命也因此大打折扣。1.3模具表面局部軟點。模具在制造生產(chǎn)時，表面處理過程中出現(xiàn)有氧化現(xiàn)象極為常見，通常也伴隨有銹蝕等雜物的出現(xiàn)。另外，模具表面淬火后的冷卻過程，摻入各種繡渣等雜物，都會因此引發(fā)模具表面的局部軟點現(xiàn)象。局部的軟點，對模具表面的耐磨性能有極大的影響，對模具的可靠性和壽命也有著負(fù)面的作用。1.4表面腐蝕。模具表面出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象的原因通常也有多種。如，在模具加熱過程中，對模具表面的保護(hù)措施不到位；或者在進(jìn)行硝酸、硫酸處理過程中，濃度調(diào)配不合理，造成模具表面氧化現(xiàn)象嚴(yán)重；亦或者，在脫氧工作中，摻雜氧化物，造成材料表面氧化，等等。這些都會引起模具表面的腐蝕現(xiàn)象。如果不能及時有效處理表面腐蝕，對模具的可靠性和壽命都有極大的惡劣影響，對生產(chǎn)和成本的影響也較大。

2熱處理技術(shù)的介紹

模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響,目前國內(nèi)模具表面質(zhì)量，尤其是是光滑性主要依靠手工打磨的形式處理的。這種形式不僅效率低，而且勞動強(qiáng)度大，質(zhì)量不穩(wěn)定。很大程度上影響了我國模具的發(fā)展速度及產(chǎn)品質(zhì)量。另外，有些模具內(nèi)部結(jié)構(gòu)空間狹小，無法打磨。而模具熱處理技術(shù)這可以很好的保證模具性能。具體對模具的性能影響有以下幾點。2.1模具的制造精度。模具制造精度主要受到鋼組織轉(zhuǎn)變不均勻、不徹底及熱處理形成的殘余應(yīng)力過大等因數(shù)的影響，造成模具在熱處理后的加工、裝配和模具使用過程中的變形，從而降低模具的精度，甚至造成模具的報廢。2.2模具的強(qiáng)度。模具強(qiáng)度直接影響著制造部件的變形量，目前影響模具強(qiáng)度的因素主要有熱處理工藝制定不當(dāng)、熱處理操作不規(guī)范或熱處理設(shè)備狀態(tài)不好等。2.3模具的工作壽命。模具使用壽命是直接關(guān)系企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要因素。目前造成模具壽命比較短的原因有熱處理造成的組織結(jié)構(gòu)不合理、晶粒度超標(biāo)等。這些因素會導(dǎo)致模具的韌性、冷熱疲勞性能、抗磨損性能等下降，減少模具的工作壽命，進(jìn)而增加企業(yè)生產(chǎn)成本。

3精鑄模具的表面處理技術(shù)及應(yīng)用

目前模具生產(chǎn)制造中，精鑄模具是要求精度最高的一種。精鑄模具在模具表面強(qiáng)度和剛度上有比較嚴(yán)格的要求，同時針對模具本身的工作性及使用壽命也是有較高的要求。就使用壽命而言，一般要求模具的使用壽命超過零部件本身的使用壽命，有的甚至高達(dá)10年以上。目前常用生產(chǎn)的模具是難以達(dá)到此要求的?，F(xiàn)在有些企業(yè)通過采用些特殊的材料來提高模具本省的強(qiáng)度和壽命，但是這種方式的成本價格較高，不利于企業(yè)的長期發(fā)展。經(jīng)過最新表面處理技術(shù)的研究與使用，使得模具在表面剛度、強(qiáng)度以及韌性等方面都有了很大的提高，同時，表面熱處理技術(shù)所需要的成本較低，而且熱處理技術(shù)可以針對各種模具重復(fù)使用。這樣一來不僅提高了生產(chǎn)的效率，而且還有效降低了生產(chǎn)成本，為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展起到事半功倍的效果。目前表面熱處理技術(shù)主要有：化學(xué)方法、物理方法、機(jī)械方法以及他們之間相互結(jié)合方法，而在精鑄模具中常用的方法主要是化學(xué)方法和物理方法，其中以滲氮、滲碳和硬化膜沉積為主要方法。滲氮工藝也分為氣體滲氮、離子滲氮、液體滲氮等方式。目前就模具表面處理技術(shù)來說，滲氮技術(shù)是發(fā)展相對較早,應(yīng)用最廣泛的。模具滲碳的目的是為了提高模具的整體強(qiáng)韌性,使模具的工作表面具有高的強(qiáng)度和耐磨性,進(jìn)而降低制造成本。模具表面超硬化處理技術(shù)已經(jīng)在各大企業(yè)中廣泛應(yīng)用。經(jīng)過試驗對比分析，我們可以明顯看出：模具在表面強(qiáng)度和剛度上，前后相差近一倍之多。有效的提高了模具耐磨性,減少模具制造后續(xù)的拋光工序，提高了模具產(chǎn)品質(zhì)量及使用壽命。

4小結(jié)

經(jīng)過模具表面超硬化處理技術(shù)的研究分析，我們掌握了各類表面熱處理技術(shù)，為后期進(jìn)一步研究零部件表面處理作出了鋪墊。

參考文獻(xiàn)

[1]何柏林.模具材料及表面強(qiáng)化技術(shù)[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2009.

作者:王建國 單位:安徽三聯(lián)學(xué)院