劉良瑞

【摘 要】本文在對(duì)異形落料凹模進(jìn)行工藝分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)有的生產(chǎn)條件制定了合理的加工工藝，并對(duì)工藝實(shí)施過(guò)程中注意的問(wèn)題進(jìn)行了論述。

【關(guān)鍵詞】落料凹模；工藝分析；加工工藝

0 引言

落料凹模是落料模的主要工作零件之一，落料件的尺寸是由落料凹模型孔尺寸決定，根據(jù)型孔形狀特點(diǎn)可分為圓形型孔凹模和異形型孔凹模兩類，加工異形型孔比加工圓形型孔在制造技術(shù)上要復(fù)雜得多，其加工質(zhì)量的好壞直接影響落料件的質(zhì)量和模具的使用壽命[1-2]。下面以我校現(xiàn)代制造技術(shù)實(shí)訓(xùn)中心加工制造的一種異形落料凹模（見(jiàn)圖1）為例，對(duì)其加工工藝進(jìn)行分析。

1 零件工藝分析

1.1 外形分析

該零件是某公司生產(chǎn)連接片的落料凹模，其外形為長(zhǎng)方體，尺寸為120mm×80mm×18mm，尺寸精度為IT14，表面粗糙度為Ra0.8，上、下兩面平行度為0.015mm，相鄰兩面要求垂直。屬小型模具零件，通過(guò)普通的刨削或銑削、磨削加工即可完成。

1.2 內(nèi)形分析

1.2.1 型孔與漏料孔

凹模刃口為直筒形刃口，由線段和凸、凹圓弧組成，且前后對(duì)稱，屬異形型孔凹模，尺寸分別為32 +0.05 0mm、50 +0.05 0mm、R10 +0.04 0 mm、R14 0 -0.04mm，加工精度都要求比較高，孔型壁表面粗糙度為Ra0.4，精加工要采用成型磨削加工或電加工。其下端設(shè)有2°斜度的漏料孔，表面粗糙度為Ra6.3，可通過(guò)銑削或電火花線切割加工實(shí)現(xiàn)。

1.2.2 安裝及定位孔

螺釘過(guò)孔4×φ8.5、銷釘孔4×φ8+0.015 0、擋料銷孔φ4+0.012 0，均為通孔。其中銷孔的孔徑精度為IT7、表面粗糙度為Ra1.6，要求較高。螺釘過(guò)孔直接通過(guò)鉆削加工完成，銷孔可通過(guò)鉆削、鉸削，或電火花線切割加工完成。

1.3 材料及熱處理分析

凹模材料為Cr12MoV，硬度為56～58HRC。Crl2MoV鋼是高耐磨微變形冷作模具鋼，具有高的耐磨性和淬透性、微變形、高熱穩(wěn)定性、高抗彎強(qiáng)度，一定的韌性，但是原材料的共晶碳化物偏析嚴(yán)重，只有通過(guò)充分的“改鍛”和熱處理，才能發(fā)揮材料的良好性能，從而滿足模具成型工作零件的使用性能和工藝性能要求。

綜合以上分析，認(rèn)為該落料凹模的結(jié)構(gòu)工藝性良好，技術(shù)要求合理、可行。

2 加工工藝過(guò)程

根據(jù)我?，F(xiàn)代制造技術(shù)實(shí)訓(xùn)中心現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，制定的加工工藝見(jiàn)表1。

3 加工注意事項(xiàng)

（1）毛坯的選擇。采用鍛件作毛坯，通過(guò)鍛造使材料內(nèi)部組織細(xì)密，碳化物和流線分布合理，從而提高模具的質(zhì)量和使用壽命。由于Cr12MoV鋼原材料供應(yīng)狀態(tài)大多數(shù)為棒料，碳化物的不均勻度≤5級(jí)，鍛造時(shí)要采用三向反復(fù)鐓拔工藝，把粗大的碳化物打碎，提高碳化物分布的均勻性，細(xì)化碳化物的粒度，使材料的纖維方向垂直于工作面。停鍛后，埋入干燥的石棉灰中緩冷到100～150℃取出，碳化物的不均勻度級(jí)別可不大于2級(jí)[3]。

（2）退火的選擇。為便于后續(xù)加工，鍛件在冷卻后，應(yīng)在24～32h內(nèi)進(jìn)行等溫球化退火處理。經(jīng)球化退火后可獲得球狀珠光體基體上分布著合金碳化物的組織，硬度為207～255HBS，使切削加工性能提高，也有利于后續(xù)的熱處理加工。

（3）定位基準(zhǔn)的選擇。根據(jù)基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一又便于裝夾原則，加工中，選大平面和兩相互垂直側(cè)面為精基準(zhǔn)。

（4）因Cr12MoV鋼含有大量合金碳化物，硬度高，磨削加工較困難，平面磨削時(shí)采用單晶剛玉砂輪磨削，砂輪進(jìn)給量為0.005～0.01mm，且應(yīng)冷卻充分，及時(shí)修整砂輪，避免產(chǎn)生裂紋、燒傷等現(xiàn)象。

（5）淬火、回火的選擇。為提高模具的抗彎強(qiáng)度和韌度，延長(zhǎng)模具使用壽命，采用貝氏體等溫淬火和高溫回火工藝[4]，如圖2所示。由于Cr12MoV鋼的導(dǎo)熱性不好，為了減少熱應(yīng)力，先在鹽浴爐中對(duì)工件進(jìn)行充分預(yù)熱（溫度830～850℃），再在1030℃的鹽浴中加熱，使一定數(shù)量的合金碳化物溶入奧氏體中，又不產(chǎn)生晶粒的粗化，得到適當(dāng)?shù)木Я６?，以利于隨后下貝氏體的轉(zhuǎn)變形成。冷卻時(shí)，先在600℃左右進(jìn)行3～4min的短暫預(yù)冷，然后進(jìn)入260～280℃的等溫硝鹽槽中，1h后出爐空冷至室溫，目的是為能有效減少熱應(yīng)力，保證等溫效果。為使淬火殘余應(yīng)力得到有效消除，避免在線切割時(shí)開(kāi)裂[5]，提高沖擊韌度，淬火后應(yīng)立即在530℃的硝鹽中回火，時(shí)間2h，次數(shù)2次。

（6）為減少磁性對(duì)線切割加工的影響，落料凹模線切割加工之前需進(jìn)行退磁處理。線切割加工漏料孔錐度時(shí)，稍加大峰值電流和選擇大的脈沖寬度，工作液濃度適當(dāng)?shù)恍?，工作液流出時(shí)要蓋住上下電極絲進(jìn)絲口，流量應(yīng)稍大一些，以提高加工效率[6]。型孔線切割后要進(jìn)行研磨拋光，去掉表面的變質(zhì)層，研磨拋光方向應(yīng)與模具受力方向平行，以降低表面粗糙度，提高模具使用壽命。

4 結(jié)束語(yǔ)

落料凹模作為落料模的主要工作零件，編制工藝時(shí)必須進(jìn)行工藝性分析，并根據(jù)現(xiàn)有的生產(chǎn)條件制定出合理的工藝流程，制造時(shí)針對(duì)技術(shù)關(guān)鍵問(wèn)題要采取相應(yīng)的工藝措施，以保證零件加工質(zhì)量、滿足零件的性能和工藝性能要求，從而延長(zhǎng)模具的使用壽命。

【參考文獻(xiàn)】

[1]康俊遠(yuǎn).冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2012.

[2]郭鐵良.模具制造工藝學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2014.

[3]李永根.Cr12MoV鋼沖裁凸凹模的加工工藝[J].航空工藝技術(shù)，1997（2）.

[4]鐘翔山，鐘禮耀.提高Cr12MoV鋼制冷沖模使用壽命的強(qiáng)韌化處理[J].金屬加工（熱加工），2012（3）.

[5]吳曉峰，馬坤，等.Cr12MoV模具鋼應(yīng)用的主要問(wèn)題與熱處理研究進(jìn)展[J].模具工業(yè)，2009（9）.

[6]張晨亮，劉曉青.淺析在線切割加工中提高錐度零件加工效率的措施[J].科技信息，2011（21）.

[責(zé)任編輯：湯靜]