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模具制造过程中的缺陷及防止措施是什么？

为了提高模具的使用性能，很多厂商都会对其模具进行适当加工，模具加工指的是成型和制坯工具的磨削加工，此外还包括剪切模和模切模具，但是在很多情况下，生产钢模具不可忽视小细节,在生产好的模具钢上,我们时常会看到模具表面有痕,这种现象就是属于模具加工缺陷而导致的,那如何能减少模具加工产生各种缺陷呢?其以下七大措施可建设模具加工缺陷。

1、合理的钢锻造工艺

高碳、高合金钢等广泛用于制造模具。但这类钢不同程度的存在成分偏析、碳化物粗大不均匀、组织不均匀等缺陷。选用高碳、高合金钢制造模具，必须采用合理的锻造工艺来成形模块毛坯，这样一方面可使钢材达到模块毛坯的尺寸和规格，一方面可改善钢的组织和性能。

另外高碳、高合金的模具钢导热性较差，加热速度不能太快，且加热要均匀，在锻造温度范围内，应采用合理的锻造比。

2、将热处理后的淬火应力降低到最低限度

因为淬火应力、网状碳化组织在磨削力的作用下，组织产生相变极易使工件产生裂纹。对于高精度模具为了消除磨削的残余应力，在磨削后应进行低温时效处理以提高韧性。

3、合理使用冷却润滑液

发挥冷却、洗涤、润滑的三大作用，保持冷却润滑清洁，从而控制磨削热在允许范围内，以防止工件热变形。改善磨削时的冷却条件，如采用浸油砂轮或内冷却砂轮等措施。将切削液引入砂轮的中心，切削液可直接进入磨削区，发挥有效的冷却作用，防止工件表面烧伤。

4、消除磨削应力

也可将模具在260～315℃盐浴中浸1.5 min，然后在30℃油中冷却，这样硬度可下降1HRC，残留应力降低40%~65%。

5、恒温磨削

对于尺寸公差在0.01 mm以内的精密模具的精密磨削要注意环境温度的影响，要求恒温磨削。由计算可知，300mm长的钢件，温差3℃时，材料有10.8μm左右的变化，(10.8=1.2×3×3，每100mm变形量1.2μm/℃)，各精加工工序都需充分考虑这一因素的影响。

6、采用电解磨削加工

改善模具制造精度和表面质量。电解磨削时，砂轮刮除氧化膜:而不是磨削金属，因而磨削力小，磨削热也小，不会产生磨削毛刺、裂纹、烧伤等现象，一般表面粗糙度可优于Ra0.16μm；另外,砂轮的磨损置小,如磨削硬质合金，碳化硅砂轮磨损量大约为磨削掉的硬质合金重量的400%～600%,用电解磨削时，砂轮的磨损量只有硬质合金磨除量的50%～100%。

7、合理选择磨削用量

采用径向进给量较小的精磨方法甚至精细磨削。如适当减少径向进给量及砂轮速度、增大轴向进给量，使砂轮与工件接触面积减少，散热条件得到改善，从而有效地控制表层温度的提高。

8、合理选择和修整砂轮

采用白刚玉的砂轮较好，它的性能硬而脆，且易产生新的切削刃，因此切削力小，磨削热较小，在粒度上使用中等粒度，如46～60目较好，在砂轮硬度上采用中软和软(ZR1、ZR2和R1、R2)，即粗粒度、低硬度的砂轮，自励性好可降低切削热。 精磨时选择适当的砂轮十分重要，针对模具钢材的高钒高钼状况，选用GD单晶刚玉砂轮比较适合，当加工硬质合金、淬火硬度高的材料时，优先采用有机粘结剂的金刚石砂轮，有机粘结剂砂轮自磨性好，磨出的工件粗糙度可达Ra0.2μm，近年来，随着新材料的应用，CBN(立方氮化硼)砂轮显示出十分好的加工效果，在数控成型磨床、坐标磨床、CNC内外圆磨床上精加工，效果优于其它种类砂轮。在磨削加工中，要注意及时修整砂轮，保持砂轮的锐利，当砂轮钝化后，会在工件表面滑擦、挤压，造成工件表面烧伤，强度降低。

2切削加工工艺

模具的切削加工应严格保证尺寸过渡处的圆角半径，圆弧与直线相接处应光滑。如果模具的切削加工质量较差，就可能在以下3个方面造成模具损坏。

（1）由于切削加工不恰当，造成的尖锐转角或圆角半径过小，会导致模具在工作时产生严重的应力集中。

（2）切削加工后的表面太粗糙，就有可能存在刀痕、裂口、切口等缺陷，它们既是应力集中点，又是裂纹、疲芳裂纹或热疲劳裂纹的萌生地。

（3）切削加工没能完全、均匀地切除模具毛坏在轧制或锻造时产生的脱碳层，就可能在模具热处理时产生不均匀的硬化层，导致耐磨性下降。

9、磨削加工工艺

模具在淬火、回火后一般要进行磨削加工，以降低表面粗糙度值。由于磨削速度过大、砂轮粒度过细或冷却条件较差等因素的影响，引起的模具表层局部过热，造成局部显微组织变化，或引起表面软化，硬度降低，或产生较高的残余拉应力等现象，都会降低模具的使用寿命选择适当的磨削工艺参数减少局部发热，磨削后在可能的条件下进行去应力处理，就可有效地防止磨削裂纹的产生。

防止磨削过热和磨削裂纹的措施较多，例如：采用切削力强的粗颗粒砂轮或粘结性较差的砂轮，减少模具的磨削进给量；选用合适的冷却剂；磨削加工后250一300℃的回火消除磨削应力等。

10、电火花加工要点

应用电火花工艺加工模具时，放电区的电流密度很大，产生大量的热，模具被加工区域的温度高达10000℃左右，由于温度高，热影响区的金相组织必将发生变化，模具表层由于高温而发生熔化，然后急冷，很快凝固，形成再凝固层。

在显微镜下可看到，再凝固层呈白亮色，内部有较多显微裂纹。为了延长模具寿命可以采用以下措施:调整电火花加工参数用电解法或机械研磨法研磨电火花加工后的表面，除去异常层中的白亮层，尤其是要除去显微裂纹.在电火花加工后安排一次低温回火，使异常层稳定化，阻止显微裂纹扩展。