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模具加工廠對模具材料的硬度檢測有哪些標(biāo)準(zhǔn)和要求?
在加工過程中,模具的質(zhì)量直接影響零件的形狀、尺寸和質(zhì)量,模具設(shè)計(jì)和模具硬度直接影響加工零件的成品質(zhì)量。在工業(yè)生產(chǎn)中,模具鋼是模具行業(yè)的主要材料。除模具設(shè)計(jì)技術(shù)外,模具的使用壽命、加工零件的精度、質(zhì)量和外觀性能。此外,還需要考慮加工精度和加工操作等因素,正確選擇模具材料,正確實(shí)施熱處理工藝。模具加工廠對模具材料硬度的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和要求是什么?

硬度通常是衡量模具熱處理質(zhì)量和使用性能的基礎(chǔ),硬度是模具材料和成品模具的重要性能指標(biāo)。熱模在工作過程中的應(yīng)力狀態(tài)非常復(fù)雜,如熱模一般在交變溫度場中承受交變應(yīng)力,因此,模具應(yīng)防止模具變軟或塑性狀態(tài),并在長期工作環(huán)境中保持其形狀和尺寸精度不變。通常,成品的硬度和冷模具通常是59-60HRC,熱作模具常用于48HRC左右。
耐磨性是成品模具的重要性能指標(biāo)。在成型過程中,金屬與模具腔表面相對運(yùn)動,導(dǎo)致腔表面磨損,模具尺寸、形狀、精度和表面粗糙度發(fā)生變化而失效。耐磨性主要取決于模具的熱處理,特別是表面熱處理,評價(jià)模具耐磨性的主要依據(jù)是硬度。
試驗(yàn)硬度測試主要針對三種情況,即模具鋼材料的硬度檢驗(yàn)、半成品模具的熱處理硬度檢驗(yàn)、模具表面熱處理后的表面硬度檢測。
鋼模材料主要為鍛制的鋼板、鋼塊或鋼條,一般在退火狀態(tài)下供應(yīng)。部分塑鋼模具還提供預(yù)硬(調(diào)質(zhì)處理),用戶可以直接加工成模具,無需后續(xù)熱處理。根據(jù)鋼種的不同,模具鋼可分為碳素工具鋼、合金工具鋼和高速工具鋼。中國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了各種模具鋼的工廠硬度要求,并對鋼材的退火硬度和淬火硬度進(jìn)行檢驗(yàn)。美泰里氏硬度計(jì)應(yīng)用廣泛,檢測速度快,操作簡單,檢測值可自動轉(zhuǎn)化為布氏硬度值,因此得到了一定的應(yīng)用。
已完成機(jī)加工的模具鋼材料必須經(jīng)調(diào)質(zhì)處理,經(jīng)精磨、拋光后即可制成成品模具。對調(diào)質(zhì)后的模具硬度的檢測更為重要,因?yàn)榇藭r(shí)材料硬度是一項(xiàng)非常重要的質(zhì)量指標(biāo),它在很大程度上決定著成品模具的使用壽命。調(diào)質(zhì)模具材料需要用洛氏硬度計(jì)來測量HRC洛氏硬度。模塑制品要求具有最佳的綜合機(jī)械性能,不僅要有足夠的硬度,而且要有一定的韌性,硬度和韌性是一對矛盾,為了使合理的韌性,使模具具有更高的硬度,其最佳硬度值將局限于相當(dāng)小的范圍,一般為2-4HRC單元。
在成品和半成品的硬度試驗(yàn)中,存在很大的困難。沒有更理想的解決方案。只有少數(shù)體積和重量較小的模具可以移動到臺式洛氏硬度計(jì)進(jìn)行測試。對于成品來說,里氏硬度計(jì)是一種解決辦法,在轉(zhuǎn)換為HRC在洛氏硬度之前,對半成品和里氏硬度進(jìn)行硬度測試。目前,在模具行業(yè)常用的方法是使用里氏硬度計(jì)來測量硬度,而美泰里氏硬度計(jì)應(yīng)用最廣的是模具行業(yè)。
如前所述,成品、半成品模具合理的硬度范圍是較窄的,里氏硬度計(jì)無法滿足這種精度要求。但這也是目前模具行業(yè)的現(xiàn)狀,沒有更好的解決方案。對進(jìn)行表面滲碳、氮化或激光淬火處理,經(jīng)表面硬化處理的模具需對其表面硬度進(jìn)行檢測。在滲層厚度超過0.8mm的情況下,可以采用洛氏硬度計(jì)直接測定HRC的硬度。在滲碳層厚度為0.6-0.8mm時(shí),可采用洛氏硬度計(jì)的A標(biāo)尺。試驗(yàn)壓力A=60kg(C級試驗(yàn)力值為150kg),可在模具表面壓入較淺的壓痕,不會使硬化層被壓透,硬度試驗(yàn)也比較精確。HRA硬度測量值通過查表很容易地轉(zhuǎn)換為HRC硬度值。如果厚度超過0.1mm,對較薄的滲碳層或滲氮層,可使用表面洛氏硬度計(jì)。地面洛氏硬度計(jì)僅15kg、30kg或45kg。例如,當(dāng)一個(gè)表面洛氏硬度為60HRC時(shí),表面洛氏硬度值為90.6HR15N,壓痕深度等于(100-90.6)X0.001mm=0.009mm,在這種情況下,幾乎很難分辨。所以表面洛氏硬度計(jì)還能對成品進(jìn)行檢驗(yàn),所得硬度值也可轉(zhuǎn)換為HRC硬度值。
對于模具鋼來說,硬度是最重要的性能。為了考慮其他性能,如韌性,其最佳硬度范圍較窄。因此,如何使用美泰便攜式硬度計(jì)快速準(zhǔn)確地測試模具硬度對模具制造和使用單位具有非常重要意義??商岣吣>弋a(chǎn)品質(zhì)量,提高模具制造工藝,延長模具使用壽命。
事實(shí)上,模具加工材料的硬度并不差,只有在特定區(qū)域使用錯(cuò)誤的材料。因此,設(shè)計(jì)人員必須充分了解各種不同材料的性能,并仔細(xì)測試材料,并且對材料進(jìn)行仔細(xì)試驗(yàn),研究各種因素對成型加工制品性能的影響。但愿上述內(nèi)容對讀者有用。
