冲孔模真空热处理

离合器传动片是由65Mn 淬火带钢冲制而成的。该零件生产批量大,年产量约为 200 多万件,要求有较高的光整度及小的冲裁毛刺,因此要求落料冲孔模有较高的寿命。目前模具一次刃磨寿命仅为3000~5000件,极大地影响了产品的质量和生产效率。由于影响模具质量、生产效率和使用寿命的因素很多,要使模具使用寿命得以提高,必须应用系统工程原理,对影响模具寿命的各种因素进行全面分析,找出主要因素。通常模具结构、模具材料以及热处理工艺对模具使用寿命的影响很大。

模具结构

冲裁间隙是冲裁模设计及制造中最重要的技术参数,它不仅影响冲裁力、卸料力及顶件力的大小,还影响冲裁件的尺寸精度,模具寿命、制造工艺及成本。冲裁间隙大小主要取决于板料厚度及硬度。传动片材料为65Mn,硬度高达45~48 HRC。原冲裁间隙为板厚的6%~8%,冲裁零件的断面光亮带所占比例大,毛刺严重。通过间隙优化试验分析认为,原模具间隙偏小、冲件毛刺高,合理的冲裁间隙应为板厚的18%-20%。

模具材料

模具材料是影响模具试验寿命的重要因素,原模具模芯、冲头材料均为Cr12,其主要失效形式为摩擦磨损引起的尺寸超差,表明使用状态下的材料硬度不高,耐磨性不足。由于Cr12含碳量高,有大量的碳化物存在,块大、分布不均匀,锻造及热处理质量不易控制。目前,这种材料已逐渐被 Cr12MoV、W6MoSCr4V2等高速钢所取代。W6MoSCr4V2 高速钢作为成熟的刃具材料,己广泛地应用在冲裁模具上,并获得满意效果。CW50是 70 年代开发出来的钢结硬质合金材料,具有高的硬度、优异的耐磨性。

CW50钢结硬质合金材料是粉末冶金方法烧结而成,具有可锻造性、可机加工性,并且可通过热处理强化,其性能介于合金工具钢与硬质合金之间,耐磨性能优于合金工具钢。所以,选择CW50 钢结硬质合金作为凹模材料,W6Mo5Cr4V2高速钢作为冲头及凸凹模材料。

热处理工艺:

对 W6MoSCr4V2高速钢进行热处理。同时,为减小变形及避免模具表面氧化脱碳,淬、回火在双室真空淬火炉中进行。回火工艺(低淬、低回工艺)为1120~1180 ℃淬油,190~220 ℃回火两次,淬、回火组织为回火马氏体加合金碳化物+少量残留奥氏体,硬度为57~61HRC。

由于CW50淬透性极好(空冷都能淬硬),所以退火冷却速度应≤20 ℃/h。退火组织为球状及点状珠光体加 WC.硬质相,硬度为30~35 HRC。CW50淬、回火在真空淬火炉中进行。工艺为1020~1 080℃淬油,180~200℃回火两次。淬、回火组织为回火马氏体加分布均匀的 WC硬质相,硬度为64~66 HRC。

选择合理的冲裁间隙,应用W6MO5Gr4V2高速钢作为冲头及凸凹模材料、GW50钢结硬质合金作为凹模材料,并采用相应的真空热处理工艺,可使离合器传动片落料冲孔模的使用寿命显著提高,达到原模具的20倍以上。

设备选择: SIMUWU公司生产的VOGQ系列真空气淬炉是处理此类工艺的优质产品,良好的温控精度和温控均匀性确保了真空淬火过程的有效进行。拥有十多年的销售制造经验,远销欧美亚洲发达地区,是广受好评的真空炉产品。

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