模具型腔中表面強化技術(shù)的應(yīng)用分析

王沖

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，當(dāng)前人們逐漸對模具制造行業(yè)的發(fā)展重視起來。眾所周知， 模具型腔制作是我們在進(jìn)行模具制作過程中的重點施工環(huán)節(jié)，而模具型腔表面強化就是其中的重中之重。機械相關(guān)零件粗加工和機械相關(guān)零件細(xì)加工中的主要程序都是由模具成型來完成的。對模具型腔表面強化技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理研究，可以在一定程度上提高模具使用壽命。

關(guān)鍵詞：模具型腔；表面強化技術(shù)；應(yīng)用分析和探討

廣義來講，當(dāng)前最為常用的模具使用類型包括塑性變形失效模具、磨損失效模具、疲勞失效模具和冷熱疲勞失效模具以及斷裂失效模具五種。為了有效防止模具失效，我們應(yīng)該對模具型腔表面進(jìn)行強化，其中強化分為主要包括硬度強化、耐磨強化和耐腐蝕強化以及抗疲勞抗高溫氧化強化措施等。所以應(yīng)在對模具材料進(jìn)行正確全面選取之外還應(yīng)該對模具型腔表面實施適當(dāng)強化操作以保證模具制作效率。本文從有關(guān)模具型腔表面強化方法和強化特點以及強化目的等方面進(jìn)行分層闡述，并對模具型腔表面強化機理等作出解釋。

1.模具型腔中表面工況概述

根據(jù)對當(dāng)前各種模具工況的研究與分析可以看出，其工作條件存在這很大不同，并且此時失效形式也是各不相同。需要注意的是，在同一副模具上其損傷形式多種多樣，此種損傷形式大多數(shù)情況是以交叉損傷形式產(chǎn)生的，并且其之間關(guān)系是相互聯(lián)系且相互影響的，此時加速磨具會過早失效。熱作模具制作是當(dāng)前我國模具生產(chǎn)中的重點生產(chǎn)環(huán)節(jié)，因為熱作模具會受到負(fù)荷影響并會使其中的金屬材料產(chǎn)生塑性變形狀況，另外一種可能的情況就是會使溫度較高的液體金屬壓鑄得以成形且相對熾熱非金屬注射也會成型。金屬材料發(fā)生一定塑性變形時會對整體模具生產(chǎn)造成影響，一般來講，固體金屬材料塑性變形模具主要包括熱鍛模和熱鐓模以及相關(guān)熱擠壓模等。

模腔被破壞變形的主要原因是有模具生產(chǎn)中的實際生產(chǎn)環(huán)境所造成的，其同時也是相應(yīng)成型部分可逆變形和成型部分磨損以及成型部分產(chǎn)生裂紋等。在對熱鍛模進(jìn)行使用的過程中，其型槽表面上所接觸的物體是毛坯，而此時毛坯溫度較高且其表面溫度會上升到400攝氏度到700攝氏度不等，型槽表面內(nèi)層仍然處于低溫狀態(tài)，當(dāng)表層受熱時會出現(xiàn)膨脹，之在此基礎(chǔ)上會向模具表面進(jìn)行冷卻液噴灑和潤滑劑噴灑，由于受到噴灑影響，其表層溫度會有所下降，其具體下降范圍為150攝氏度到200攝氏度之間且會有所收縮。需要提到的一點就是，內(nèi)層會在一定程度上對其表面有所限制以至其產(chǎn)生一定拉應(yīng)力，在相關(guān)拉應(yīng)力的影響下會產(chǎn)生疲勞失效狀況，此時模具型面會與坯料有所接觸并使型腔表面中的實際具體溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于回火溫度，所以會出現(xiàn)壓塌狀況和出現(xiàn)壓堆狀況以及出現(xiàn)型槽尺寸變樣等狀況，此時會致使尺寸失效和形狀精度失效。

2.模具型腔中表面強化技術(shù)的應(yīng)用實例探究

2.1.電火花模具型腔中表面強化技術(shù)概述

電火花模具型腔中表面強化技術(shù)是模具腔中表面強化技術(shù)應(yīng)用中一項較為常用的強化技術(shù)措施和強化技術(shù)手段，其強化功能被主應(yīng)用到金屬表面部位系統(tǒng)強化上，因為電火花模具型腔中表面強化技術(shù)方法較其他強化方法相比較為簡單，并且電火花模具型腔中表面強化技術(shù)效果也非常明顯，所以當(dāng)我們在進(jìn)行模具生產(chǎn)加工時多數(shù)為應(yīng)用到電火花模具型腔中表面強化技術(shù)。圖為電火花加工技術(shù)示意：

圖一 電火花加工技術(shù)示意圖

2.2.電火花裝置性能探究

科學(xué)合理是用電火花裝置可以在一定程度上使得壓鑄模和鍛模等得到良好強化，壓鑄模和鍛模二者在經(jīng)過相應(yīng)電火花強化之后要想使其精度符合預(yù)期施工標(biāo)準(zhǔn)，就必須在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)磨削加工工作，但是此時我們應(yīng)該注意到，當(dāng)在進(jìn)行磨削操作時，盡量不要影響到強化層硬度和相關(guān)強化層耐磨性。經(jīng)過具體磨削實踐操作之后，磨具型腔中表面會出現(xiàn)少許殘留微孔，此類微孔會使得模具配合零件中的實際潤滑條件得到改善，另外需注意的一點就是其可在改善型腔中表面耐磨性能的同時也會使模具使用期限有所延長。

2.3.電子沖片雙槽沖模技術(shù)

在運用定子沖片雙槽沖模進(jìn)行相關(guān)模具型腔中表面強化技術(shù)應(yīng)用時，此時模具材料設(shè)定為Cr12，而沖材為0.5mm硅鋼片，用此種規(guī)格材料進(jìn)行模具部位強化。還要注意的是，此時圖負(fù)面高度規(guī)格應(yīng)在4mm到5mm之間。

3.模具型腔中表面強化技術(shù)應(yīng)用的主要目

對模具型腔表面進(jìn)行相關(guān)強化工作的主要目的是為了提高模具型腔抗疲勞性能，單就高強度鋼而言，其最為主要的一個優(yōu)異性在與提高承受彎矩交變應(yīng)力相應(yīng)疲勞強度。主要原因是因為疲勞度裂紋的產(chǎn)生是由從模具向強表面微小裂紋開始的，根據(jù)此種情況就能分析出出現(xiàn)疲勞性現(xiàn)狀的主要由型腔表面質(zhì)量優(yōu)劣所決定的。

結(jié)束語：

綜上所述，機械相關(guān)零件粗加工和機械相關(guān)零件細(xì)加工中的主要程序都是由模具成型來完成的，本文通過對模具型腔中表面工況和模具型腔中表面強化幾種技術(shù)手段以及模具型腔中表面強化技術(shù)應(yīng)用目的等進(jìn)行闡述，仔細(xì)闡述模具型腔中表面強化技術(shù)在進(jìn)行相關(guān)模具生產(chǎn)中的重要性，希望為我國模具生產(chǎn)制造領(lǐng)域的發(fā)展提供相應(yīng)合理化建議。

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