CN107983935A - 一种钢制模具锻造加工的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢制模具锻造加工的方法，其特征在于，包括以下方面：（1）熔化，将模具钢材加入熔炉中进行高温熔化；（2）锻造，将模具钢水浇铸至模具中进行模块锻造，并分别在1035‑1045℃和830‑850℃保持一段时间；（3）二次锻造，将锻造后钢制模具重新升温至940‑960℃进行二次锻造；（4）退火处理，将二次锻造钢制模具重新升温进行退火处理；（5）模具加工，将钢制模块经机床加工、打磨后制得钢制模具；（6）淬火，将钢制模具置于乙炔气体火焰下进行淬火处理。
Description
技术领域
本发明属于模具加工技术领域，具体涉及一种钢制模具锻造加工的方法。
背景技术
钢制模具为模具类型中应用最为广泛的一种，其可塑性好、强度高，并且具有较好的耐高温性和耐腐蚀性，具有使用周期长、精确度高、产品品质好的特点，被广泛应用于机械加工、注塑、电子电器、航天科技等领域，是产品加工的重要工艺之一。钢制模具以不锈钢、高碳钢以及合金钢为主要的加工原料，钢制材料经熔化、浇铸、锻造、开模、打磨等工序制得钢制模具，其加工成本高、周期长，并且具有不可修复性，一旦出现问题就需要重新加工锻造处理；而钢制模具在锻造过程中，高温熔化、锻造过程所使用温度高、锻造时间段、温度处理方式单一等，钢制模具快速冷却过程中其内部结构会出现不紧密状态，并合金、铁和碳成分相互融和度不充分，化学稳定性较差，并且导致钢模的强度、耐高温性及收缩率等性能较差，影响到所加工制品的精确度和良品率。
发明内容
本发明针对现有的问题：钢制材料经熔化、浇铸、锻造、开模、打磨等工序制得钢制模具，其加工成本高、周期长，并且具有不可修复性，一旦出现问题就需要重新加工锻造处理；而钢制模具在锻造过程中，高温熔化、锻造过程所使用温度高、锻造时间段、温度处理方式单一等，钢制模具快速冷却过程中其内部结构会出现不紧密状态，并合金、铁和碳成分相互融和度不充分，化学稳定性较差，并且导致钢模的强度、耐高温性及收缩率等性能较差，影响到所加工制品的精确度和良品率。为解决上述问题，本发明提供了一种钢制模具锻造加工的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种钢制模具锻造加工的方法，其包括以下步骤：
（1）熔化：将模具钢材加入熔炉中进行高温熔化，并恒温保持45-50min，制得模具钢水；
（2）锻造：将模具钢水浇铸至模具中进行模块锻造，浇铸温度为1070-1085℃，然后将温度降至1035-1045℃保持3-4h，再按照7-10℃/min降温速度降温至830-850℃，保持恒温状态1-2h；
（3）二次锻造：将锻造后钢制模具重新升温至940-960℃进行二次锻造，保持温度1-2h，冷却后制得二次锻造钢制模块；
（4）退火处理：将二次锻造钢制模具重新升温，并保持2-3h，然后按照6-8℃/min速度升温至670-690℃，并保持恒温状态4-5h，缓慢降温后制得退火钢制模块；
（5）模具加工：将钢制模块经机床加工、打磨后制得钢制模具；
（6）淬火：将钢制模具置于乙炔气体火焰下进行淬火处理，时间42-47min，制得成品钢制模具。
步骤（1）所述的高温熔化，其温度为1120-1130℃。
步骤（4）所述的升温，其温度为740-760℃。
本发明相比现有技术具有以下优点：锻造方法，对浇铸后模具钢水分别在两个降温阶段进行锻造处理，可促进钢水浇铸后在模具内充分填充，避免气泡等不良现象出现，并可提高合金、铁、碳等元素成分相互间的融合，提高稳定性和耐热性，还可避免降温温差过大或降温速度过快，导致的模具硬度偏低、致密性差的现象，可有效提高钢制模具的硬度、抗疲劳强度、耐热性和耐腐蚀性。二次锻造方法，可对在一次锻造后钢制模具出现较多裂纹，结构紧密度较差等情况对钢制模具进行二次加工，提高钢制模具的紧密度，降低模具加工不良比例，具有降本增效的作用。退火处理方法，对形成的钢制模块进行重新加热退火处理，可促进冷却成型后模具中碳化物均匀分布，可以降低钢制模块的硬度，改善模块切削加工性，有利于提高钢制模块的加工和打磨效果，减少淬火时变形和开裂倾向。淬火处理，通过对加工后的钢制模具进行乙炔火焰淬火处理，可提高表层的紧密度，提高钢制模具的硬度、耐腐蚀性能。
具体实施方式
实施例1：
一种钢制模具锻造加工的方法，其包括以下步骤：
（1）熔化：将模具钢材加入熔炉中进行高温熔化，并恒温保持46min，制得模具钢水；
（2）锻造：将模具钢水浇铸至模具中进行模块锻造，浇铸温度为1073℃，然后将温度降至1037℃保持3.5h，再按照8℃/min降温速度降温至837℃，保持恒温状态1.5h；
（3）二次锻造：将锻造后钢制模具重新升温至947℃进行二次锻造，保持温度1.5h，冷却后制得二次锻造钢制模块；
（4）退火处理：将二次锻造钢制模具重新升温，并保持2.5h，然后按照6.5℃/min速度升温至677℃，并保持恒温状态4.5h，缓慢降温后制得退火钢制模块；
（5）模具加工：将钢制模块经机床加工、打磨后制得钢制模具；
（6）淬火：将钢制模具置于乙炔气体火焰下进行淬火处理，时间43min，制得成品钢制模具。
步骤（1）所述的高温熔化，其温度为1124℃。
步骤（4）所述的升温，其温度为747℃。
实施例2：
一种钢制模具锻造加工的方法，其包括以下步骤：
（1）熔化：将模具钢材加入熔炉中进行高温熔化，并恒温保持48min，制得模具钢水；
（2）锻造：将模具钢水浇铸至模具中进行模块锻造，浇铸温度为1082℃，然后将温度降至1041℃保持4h，再按照9℃/min降温速度降温至845℃，保持恒温状态2h；
（3）二次锻造：将锻造后钢制模具重新升温至956℃进行二次锻造，保持温度2h，冷却后制得二次锻造钢制模块；
（4）退火处理：将二次锻造钢制模具重新升温，并保持3h，然后按照7.5℃/min速度升温至685℃，并保持恒温状态5h，缓慢降温后制得退火钢制模块；
（5）模具加工：将钢制模块经机床加工、打磨后制得钢制模具；
（6）淬火：将钢制模具置于乙炔气体火焰下进行淬火处理，时间46min，制得成品钢制模具。
步骤（1）所述的高温熔化，其温度为1128℃。
步骤（4）所述的升温，其温度为752℃。
实验结果：实施例1和实施例2与传统直接降温锻造工艺所制模具比较，其硬度可提高34%以上，并且所制模具具有较好的可加工性能，其耐腐蚀、耐高温性能好。
Claims (3)
1.一种钢制模具锻造加工的方法，其特征在于，其包括以下步骤：
（1）熔化：将模具钢材加入熔炉中进行高温熔化，并恒温保持45-50min，制得模具钢水；
（2）锻造：将模具钢水浇铸至模具中进行模块锻造，浇铸温度为1070-1085℃，然后将温度降至1035-1045℃保持3-4h，再按照7-10℃/min降温速度降温至830-850℃，保持恒温状态1-2h；
（3）二次锻造：将锻造后钢制模具重新升温至940-960℃进行二次锻造，保持温度1-2h，冷却后制得二次锻造钢制模块；
（4）退火处理：将二次锻造钢制模具重新升温，并保持2-3h，然后按照6-8℃/min速度升温至670-690℃，并保持恒温状态4-5h，缓慢降温后制得退火钢制模块；
（5）模具加工：将钢制模块经机床加工、打磨后制得钢制模具；
（6）淬火：将钢制模具置于乙炔气体火焰下进行淬火处理，时间42-47min，制得成品钢制模具。
2.如权利要求1所述钢制模具锻造加工的方法，其特征在于，步骤（1）所述的高温熔化，其温度为1120-1130℃。
3.如权利要求1所述钢制模具锻造加工的方法，其特征在于，步骤（4）所述的升温，其温度为740-760℃。
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