材料热处理

板扣级进冲裁模材料的选择与热处理等知识分享
1、工件条件与性能要求

扣板级进冲裁模。使用在J23—80型压力机上,冲次为45次/min,标称压力为8X100KN。冲裁件板厚为2mn，材料为Q235，或者45号钢，精度要求IT12，大批量生产。

该模具受到的冲击频率虽不高，但所受到的冲裁力较大。由于是大批量生产，所以，模具的主要失效形式是冲击磨损和磨粒磨损，这二种最为经常，要求凸凹模应具有高的耐磨性，硬度可确定为，凸模为63~64HRC,凹模为64~65HRC。另外，冲孔凸模尺寸较小，为防止脆断，还要求高的强韧性。

2、选材分析

该模具如果选用Cr12、Cr12MoV、D2等模具钢制造，一次刃磨寿命只能达到一万次左右，不能满足模具大批量生产和长寿命的要求。选用高速钢的话，硬度基本可以满足，但是可能韧性不能满足模具要求，选用基体钢，耐磨性同样不能满足大批量生产要求。从经济性考虑，SKD11模具钢价格较高，但大批量生产单件成本较低。所以，经综合比较，凸、凹模材料都选用SKD11模具钢最合适。

3、加工路线与热处理工艺。

凸模与凹模的工艺路线如下。
冲孔凸模：下料、改锻、退火、机加工、淬、回火、磨加工、钳工装配。
落料凸模：下料、改锻、退火、机加工、淬、回火、磨削、线切割、钳修。
落料凹模：下料、改锻、退火、机加工、淬、回火、磨削、线切割、去应力回火、钳修。
凸凹模的退火工艺：加热至860℃左右，保温三小时后，以大于30℃/h速度冷至740℃左右，等温6h，再以大于30℃/h冷速冷至500℃出炉空冷。
凸凹模的淬火工艺：冲孔凸模尺寸比较小，易发生脆断，为减少脆断向，提高韧性，淬火温度应取推荐温度下限，即1080℃左右较为合适。
落模凸模和凹模淬火温度选择1100℃左右，以获得良好的二次硬化效果，保证模具的工作硬度要求。模具的淬火加热应在盐浴中进行。如果采用普通箱式高温炉，应采取防氧化、脱碳的措施，可在模具表面刷涂0.1~0.3mm厚的高温保护涂料。
回火工艺：凸模采用520~540℃x2hx2次，凹模采用540~560℃x2hx2次，回火冷却均为空冷，回火后硬度大约为64HRC。因凹模回火温度较高，二次硬化效果更强，所以回火后的硬度会稍高于凸模。
凹模去应力回火：为了消除线切割时产生的内应力，应进行去应力回火，其工艺是加热200~250℃，保温6~8h后随炉冷却。




回火保温时间,是根据材料、工件尺寸、对工件的性能要求和加热炉型而定的。我把常参考的公式给你说一下，希望能帮到你， 对于中、高温回火的工件，回火保温时间可按下列经验公式计算：

t=d×D+b （分钟）式中 t=回火保温时间（分） D=工件有效厚度（mm） b =附加时间，一般为10～20分 d=加热系数（分/mm）。系数d根据炉型而定： 盐浴炉 d=0.5～0.8分/mm 井式回火炉 d=1.0～1.5分/mm 箱式电炉 d=2～2.5分/mm 对于以消除应力为主要目的的低温回火，则需要更长的时间，一般最少也要在1小时以上，

淬火保温时间的经验公式为：t=KD(分钟)，其中：D是工件有效厚度, 单位为mm; K是加热系数，一般K=1.5~2.0分钟/mm

一般考虑直径和厚度最大的地方，同炉零件不同尺寸按最大尺寸计算有效厚度