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GCr15钢拉伸模的热处理工艺改进
摘要 本文针对 GCrI5钢拉 伸模的热处理工艺进行 了深入的研究 ，通过选 择适当的 模具材料 ，采用预测模具热处理变形的方法 ，结 合必要的切削加工来有效地控制模具 的形状和尺寸精度。同时 ，利用合适的化学热处理工艺及最终热处理工艺，改变模具 的内部组织结构 ，从而改善模具 的使用性能 ，提高模具的使用寿命 。
随着科学技术的发展 ，模具 的应用 日益广泛 ，根据各类模具的具体服役条件 ．采用合理的 工艺对模具进行必要的处理 ，可使其使用性能和寿命有大幅度提高 本文针对空滤机壳体拉伸 模的热处理工艺 ，谈谈改进的几 点经验 空滤机壳体拉伸模要求有高的硬度 、耐磨性等使 用性能，多数情况下采用渗硼处理 ，并经 淬火和低温回火后使 用。但 由于渗硼的温度较高 ，经过淬火和低温 回火后其变形较大 ，而且渗 硼层含有各种硼化物 ，采用常规的机械加工手段很难对其进行加工 。即使能够加工，也会因为 减少了渗硼层的厚度而降低工件的使用性能。虽然低温渗硼可以降低热处理变形 ，但同时也减 少了渗硼层的厚度，无法达到使 用性能的要求。因此 ．选用合适的模具材料，采用合理的热处理 工艺及相应的机械加 工手段 ，正确的预测和有效的控制热处理变形 ，可以达到模具的使用性能 要求 ，并且能够有效的提高模具使用寿命 。
1 试验过程
1．1 模具材料 选择合适的模具材料可以简化处理工艺，提高工件的使用性能。由于空滤机壳体拉伸模需 要渗硼处理 ，而且应尽量减少变 形 ，所 以应选用碳及合金元素的质量分数较低的材料 ，以利于 渗硼处理 ；同时应有较均匀的原始成分和组织 ，以便于减少模具的热处理变形 经过以上分析
2 热处理变形的预测与控制 空滤机的壳体拉伸模属于环形类工件 ，其热处理应 力分布与所选 材料的原始成分和组织 状态、模具的内外直径比、所选 工艺参数、热处理中的均匀性和对称性 等很多因素有关 ，因而其 热处理变形的规律性很难掌握。针对这种工件的实际情况，采用实验 的方法+对其热处理变形 进行了预测。同时 ，结合相应的测量方法和机械加工手段 +有效的控制工件的热处理变形 。 1．3 模具加工工艺流程 试验 用空滤机壳体拉伸模 的加工工艺流程如下 ： 选材 及化学成分检验一下斟一锻造退火一机械粗加工一测量及标注零件尺寸一淬火加低 温回火一测量及标注零 件尺寸 一球化退火一测量及标注零件尺寸、计算零件的变形量一机械 精加工 、去除零件的变形量一渗硼处理一淬火加低温回火一检验 。 为 了避免零件加热氧化对尺寸的影响，其热处理加热最好在真 空炉 中进行或采取 一些保 护性措旖 ．以减少对零件的氧化 ；渗硼处理前后的热处理工艺参数应尽可能一致 ，做到有效的 防止 热处 理 变形 ；粗 加工 时 需测 量和 标 注尺 寸 的部 位 ，其 表面粗 糙度 应 达 到 Ra一3．2Fm+以保 证尺寸测量的精确度 ；机械精加 工后应留有一定的热 处理余量 ，以保证零件的最终尺寸 。 1．4 模具热处理后的金相组织与性能 模具的最终热处理工艺是淬 火加低温 回火 ，根据试验数据确定 ，选择加热温度为 840℃， 保温后在油中进行淬火 ，然后进行 150℃的低温回火 1小时。热处理后的金相组织为回火隐针 马 氏体 、少 量 的 回火针 状马 氏体 、粒状 碳化 物 及 少量的残余奥 氏体 ，模具热处理后的非渗硼层 金相 组 织 如图 1所示 。 经淬火和低温 回火后 ，零件 的强度 、硬度 、 耐磨性 等都有所提 高，其 中硬度可达 F1RC65， 完全 符 合模 具 的使 用性能 要求 。 2 结滤机壳体拉伸模虽然增加了部分加工工序 ，但是 ，却达到既保证 了有一定的渗硼层厚度又保证 了零件 的形状和尺寸精度；同时，所增加的热处理工序能够有效的改善材料本身的组 织形 态． 均匀细小的碳化物能够提高模具的硬度和耐磨性 ，细化的组织结构有助于提高模具的强韧性 ． 对 于进 一步提 高 模具 的使 用性 能 和 使用寿 命起 到 了积 极的 作用 。
曲线驱动的曲面轮廓铣 ，不失为清根的一种好方法。 因为清根就是球型铣刀沿着二个相邻 的曲面走，因此其轨迹就是这二个相邻曲面 以球刀 半径为等距 曲面的交线 如图 l的例子，用挖空的方法是非常容易得到这些交线的。而以这些 曲线为驱动 ，投射到要加工的曲面上 ，就编制出了用 8球型铣刀清根的程序。见图 6。我们先 提取四根 曲面交线 ，然后投射到抛物面上 编出四份清根程序 ，再 用程序编辑的办法把它连成一 份程序。实际加工中， 8的铣刀显得太细长了．强度不够，我们可以用直径 2o，底角半径 R4， 带 7锥角的球型铣刀 ，既增加了强度 ．又可在清根的同时修光四侧面，一举两得 。 UG—CAM 有很好的工艺性 ，指的就是 UG-CAM 它提供了非常多的方法和手段来实现 技术人员好的规划和设想 ，而不需要让技术人员舍弃工艺的合理性来适应计算机功能的不足 但是究竟能不能做 到这一点 ，那还得看我们 自己的能力了。 ‘ 本文 其是用一个倒子来阐述关于驱动几何体来投射矢量的使用 ，希望能对大家有所启示。 其实在 UG-CAM 里 ，如切削方式 、加工方 向、加工范围、步距、跨距、进刀 、退刀 、让刀几何体、 速度控制、余量控制 、过切检查等等工艺性 的处理 问题，UG-CAM 都有它 自己独到的非常巧 妙的安排。因此 ，我认为我们使用 UG—CAM 不能其满足于编得出加工程序 ，因为这在很多别 的 CAM 手段里也办得到 。我们的 目标 ：编 出最好的数控加工 程序 。而这一点却是很多其他 CAM 手 段所不 及 的 了
