針對模具的制造安全措施

1．保證毛坯鍛造質(zhì)量

模具的重要零件在機(jī)械加工前一般都需對毛坯進(jìn)行鍛造，鍛造的目的不僅是提高材料的加工性能，更重要的是改善材料的使用性能，提高模具的承載能力。正確合理的鍛造可以達(dá)到如下效果：

(1)消除碳化物偏析  

高碳商合金模具鋼的原材料中，碳化物的分布極不均勻，常出現(xiàn)帶狀或網(wǎng)狀偏析，如不加以消除，將嚴(yán)重削弱鋼的韌性，使零件極易產(chǎn)生脆性斷裂。通過鍛造，可以便材料中的大塊碳化物破碎，并且分布均勻，減輕或消除碳化物偏析。

(2)控制材料流線  

材料中的流線方向和分布狀況使材料在各個方向的承載能力存在差異。通過鍛造，可以根據(jù)模具零件的形狀和受力方向，控制材料的流線方向，并使流線合理分布。

(3)提高材料密度  

采用常規(guī)工藝生產(chǎn)的熱軋鋼材，常常存在許多微小的氣孔、裂紋等組織缺陷，使材料機(jī)械性能下降。通過鍛造，可以焊合氣孔和微裂紋，提高材料的密度，保證材料的機(jī)械性能。但是，如果鍛造工藝不合理，不僅達(dá)不到目的，反而會出現(xiàn)各種鍛造缺陷，惡化材料的使用性能。例如：模具鋼的鍛造溫度范圍狹窄，操作中稍有不當(dāng)，就極易產(chǎn)生鍛造裂紋。鍛造時坯料冷卻速度過快，也容易出現(xiàn)裂紋。毛坯鍛造后需經(jīng)退火處理，目的是消除鍛造應(yīng)力，細(xì)化晶料，提高鋼材的韌性，同時還能降低硬度以便于切削加工。如果退火不充分，仍保留粗大的晶粒和較大的內(nèi)應(yīng)力，模具零件在工作時容易斷裂。如果流線的方向和分布不合理，也將降低零件的斷裂抗力。

2．保證零件加工質(zhì)量

模具零件的加工質(zhì)量必須滿足設(shè)計要求，除此以外，應(yīng)著重注意下列問題：

(1)過渡圓弧  零件尺寸過渡處的圓弧半徑不得減小。圓弧與直線的銜接應(yīng)保證平滑過渡，否則容易在銜接處產(chǎn)生疲勞裂紋。

(2)表面加工痕跡  模具成形表面不允許殘留任何刀具痕跡和劃傷痕跡，因為這些痕跡是誘發(fā)疲勞和熱疲勞裂紋的重要原因。

(3)加工裂紋  模具零件在加工時，如果工藝條件選擇不當(dāng)，表面層材料出現(xiàn)許多微裂紋，就會直接影響零件的耐疲勞性和耐熱疲勞性，嚴(yán)重時甚至?xí)?dǎo)致零件斷裂。例如：磨削時如果磨削用量、冷卻介質(zhì)選擇不當(dāng)，砂輪選擇或修磨不當(dāng)，都容易使零件表面產(chǎn)生燒傷和磨削裂紋；電火花加工、電火花線切割加工時，如果電規(guī)準(zhǔn)選擇不當(dāng)，零件表層材料就會產(chǎn)生許多顯微裂紋。

(4)凹模型孔倒錐  采用下出料方式的沖裁模，如果凹模型孔出現(xiàn)倒錐，容易使制件或廢料堵塞在凹模型孔內(nèi)，導(dǎo)致凹模脹裂或凸模折斷。

3．保證零件熱處理質(zhì)量

正確合理的熱處理是保證模具零件獲得所需技術(shù)性能的重要措施，但是，如果熱處理規(guī)范選擇或操作不當(dāng)，將嚴(yán)重降低零件的承載能力，危害模具的安全。

常見的熱處理質(zhì)量問題有：

(1)淬火過熱  對于沖模等承受很大沖擊載荷的模具，應(yīng)避免淬火過熱。如果淬火時的加熱溫度過高，就會使晶粒長大，導(dǎo)致材料沖擊韌性下降，疲勞裂紋的萌生時間縮短，擴(kuò)展速率加快。

(2)淬火溫度過低  對于壓鑄模、塑料模等熱加工模具，應(yīng)適當(dāng)提高淬火時的加熱溫度。如果淬火溫度過低，則模具零件在高溫時的強度和熱穩(wěn)定性較差，容易產(chǎn)生塑性變形和熱疲勞開裂。

(3)熱處理肥碳或增碳  零件在淬火加熱時未加保護(hù)，容易造成表面層材料氧化脫碳或增碳。如果氧化脫碳層在后續(xù)加工中末被去除，將嚴(yán)重降低零件的耐磨性。表面增碳后，對于冷加工模具容易產(chǎn)生崩刃等斷裂失效，對于熱加工模具容易產(chǎn)生熱疲勞失效。

(4)應(yīng)力集中和裂紋  模具零件如果在淬火時產(chǎn)生應(yīng)力集中和裂紋，在使用時將很容易產(chǎn)生斷裂破壞。應(yīng)力集中的部位容易萌生疲勞裂紋，影響零件的疲勞壽命。

(5)回火不充分或回火過度  如果回火時的溫度不夠或保溫時間不足，模具零件中將殘留較大的淬火應(yīng)力，并使材料的韌性下降，工作時容易產(chǎn)生斷裂。熱加工模具的回火溫度一般應(yīng)高于模具的工作溫度，以避免模具零件的表層材料在工作時發(fā)生回火轉(zhuǎn)變而產(chǎn)生組織應(yīng)力，降低其使用壽命。

回火過度將降低模具零件的強度和硬度，使零件在工作時容易產(chǎn)生塑性變形，磨損速度也大大加快。

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