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模具鋼鍛造方法與鍛造比介紹
來源: | 作者:13963813331 | 發布時間: 2019-12-04 | 922 次瀏覽 | 分享到:
  模具鋼的鍛造要求更高,特別是高碳高復雜鋼、高速鋼、新型冷加工模具鋼Cr4W2MoV、Cr2Mn2SiWMoV和基體鋼等。由于導熱性差、塑性低、抗變形能力大、鍛造溫度范圍窄、淬透性高、結構缺陷嚴重、變形熱效應大等特點,鍛造難度大。
模具鋼  
  (1)鍛造比  鍛造后面積與鍛造前面積的比值稱為鍛造比,該比值應隨截面的增大而增大。  直徑φ40 ~ 120mm的高合金鋼一般取8 ~ 18  如果鍛造比太小,碳化物的不均勻分布不能改變。  淬火后出現不規則變形,磨削時出現裂紋,使用時容易出現裂紋。  適用于Cr12、Cr12MoV、W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等鋼種。,預計總鍛造比較大,即三個墩粗軋長度的總鍛造比為8 ~ 10  然而,過大的鍛造比(> 20)是不理想的。隨著加熱次數的增加,鍛造裂紋的風險增加,效率降低。
  
  除總鍛造比外,每次鐓粗或拉拔的單個鍛造比也對鍛造效果有明顯影響。  例如,當單次鍛造比小于1.5時,變形僅限于毛坯表面,對芯結構的改善效果差。即使采用足夠的鍛造比,也無法達到預期的效果。  因此,單次鍛造比為2 ~ 3,采用5 ~ 10的鍛造效果更好。  例如,鍛造φ100mm×300mm Cr12 moV鋼時,總鍛造比為25,單次鍛造比為5 ~ 10。鍛造模塊各部分的碳化物不均勻性為一級  然而,鍛造比過大,操作困難,容易開裂。
  
  (2)常用鍛造方法
  
  1)單向鐓粗和拉拔  適用于原材料碳化物不均勻程度接近鍛件要求的情況。  鍛造操作相對簡單,即使要求流線分布在黃色方向,也可以在鐓粗和拉拔完成后反向成形。  如果它最終被打亂,流線以輻射模式分布。  采用這種鍛造方法,碳化物可進一步破碎,鐓粗比應大于3  為了便于拉拔和減少鐓粗時的側裂傾向,方柱鐓粗廣泛用于合金鋼鍛件,即在鐓粗前將圓鋼鍛造成四邊圓角的方柱  單向鐓粗和拉拔使鋼結構最致密的表層在鐓粗和拉拔過程中遭受嚴重的錘擊和變形,進一步改善了結構,鍛造后留在圓周部分。  因此,它適用于重型模具,如滾絲模具和沿工作部件圓周的圓形切削刃。
  
  然而,端面的開裂傾向很大,端面是鋼結構中最封閉的部分。反復鐓粗時,端面與砧面接觸時間長,溫降大,拉拔時端面容易開裂。心臟中的金屬流量小,心臟組織的改善效果差。
  
  2)單向擴展  對于長徑比大的工件,當材料的碳化物不均勻程度接近鍛造要求時,可采用單向拉伸。  鍛造比越大,碳化物破碎越細,分布越均勻  然而,過大的拉鍛比容易導致碳化物形成帶狀組織,影響橫向力學性能。  因此,單向拉伸鍛造比為2 ~ 4
  
  3)橫向鐓粗和拉拔  高速鋼刀具的刃口分布在圓周上,鍛造毛坯通常采用單向鐓粗和拉拔。  模具的工作腔和切削刃主要在端部和中心。  大型高合金鋼在中心有較大的鍛造和開裂傾向,因此橫向鐓粗和拉拔方法得到了廣泛應用。
  
  橫向鐓粗拉拔是在鐓粗后將毛坯軸轉動到90℃,沿與流線垂直的方向進行幾次鐓粗拉拔,最后將其成形為鐓粗或拉拔狀態。  橫向鐓粗拉拔操作方便,有利于采用大鐓粗比。  拉拔過程中端面開裂趨勢較低。在拉拔過程中,鋼截面上最致密、塑性最好的表面總是在端面。坯料和錘砧之間的接觸面經常變化,因此溫度是均勻的。  鍛造大型高合金鋼時,可以有效克服因中心松動造成的端面中心開裂  本發明對改善心臟部位的結構有很好的效果,鍛造毛坯端面的結構也很好。
  
  然而,鍛坯外環的結構不均勻,變形主要在橫向,鋼的原始中心流向側面。流線方向不容易掌握。  簡單的橫向鍛造方法不適合制造工作零件在周圍的軋制模具和需要淬火和微變形的精密模具。
  
  4)在多個方向重復航向和拉力  對于高合金模具鋼,當原材料規格大于80mm,碳化物不均勻性超過4級時,一般采用反復鐓粗和拉拔  該方法結合了單向鍛造和橫向鍛造的特點,從三個方向反復翻轉鍛鋼  為了保證鍛件充分變形,拉拔后坯料的長度應為直徑或邊長的2.5 ~ 3倍,鐓粗后的高度應約為鐓粗前高度的一半  應采用交叉鍛造法和綜合鍛造法,操作技術熟練,否則易出現開裂現象。
  
  多向鐓粗和拉拔是獲得優質模坯的常用鍛造方法。  其特點是鍛造變形均勻,鍛造容易穿透,顯微組織全面改善,碳化物細小破碎。  然而,多向鐓粗拉拔操作復雜,開裂傾向大于簡單橫向鍛造,流線方向難以掌握。  必須選擇足夠噸位的鍛錘和足夠大的鍛造比,以保證鍛造通過  直徑80mm的高合金鋼,鐓粗總數為6 ~ 8倍,總鍛造比不小于15
  
  采用直徑為φ 80 mm× 75 mm、重量為2.8kg的Cr12MoV鋼,以總鍛造比21、單次鍛造比3.5的三向循環鐓粗和拉拔方式進行六次鐓粗和六次拉拔后,碳化物不均勻性完全提高到1級,流線完全中斷,碳化物顆粒無定向分布  因此,三向鐓粗和拉拔對改善組織既快又好。  然而,它的缺點是操作復雜,流線方向難以記憶。
  
  4。注意錘擊操作
  
  錘擊時應達到“兩輕一重”、“兩平”的操作要領。  對于宏觀組織差、芯部鍛造裂紋傾向大的坯料,可采用V型模鍛造。  根據坯料的尺寸和要求,選擇合適的設備。  當鍛錘噸位太小時,錘擊力不足,變形只發生在表層,中部碳化物不能被壓碎。噸位太大時,錘擊太重,容易產生裂紋。  “兩個輕一個重”是指鍛造開始和停止時輕敲,中間用力一擊。  鍛造開始時,溫度高,粗晶粒的晶界強度低。如果發生重擊,中心溫度將上升,導致過熱斷裂和粗糙斷裂。在中間溫度下,碳化物開始析出,強度增加,塑性好。它可以用中等強度或重錘擊打。當接近最終鍛造溫度時,塑性大大降低,必須用輕錘慢慢敲打。
  
  均勻性是指注意每個零件的變形和溫度的均勻性。  無論鐓粗還是拉拔,斜鍛都容易導致中心開裂。  鐓粗時,應防止側面形成過大的凸起或歪斜,柱鐓粗方法更為有利。  拉出長度時,必須掌握每次壓下量約為0.6 ~ 0.8h (h為鐓粗前的坯料高度)  如果減少量太大,它將變寬并容易導致交叉開裂。如果太小,就不能完全鍛造。
  
  鍛造過程中,為了保持每個零件的溫度均勻,當局部溫度過高時,敲擊或停止片刻。  錘砧的邊緣應是圓形的,預熱至200 ~ 300℃  毛坯的銳邊應及時倒角。  沖孔時,沖頭應預熱至200 ~ 300℃,以避免單面沖孔,并應從兩面沖孔,以防止孔漏肉或開裂。
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