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激光表面硬化技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用
發(fā)表時間: 2020-08-10 2:09:37瀏覽: 164
使用激光表面處理技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)低品位材料的高性能表面改性,實(shí)現(xiàn)低成本零件制造和高性能工作表面的結(jié)合,這具有可觀的經(jīng)濟(jì)和社會效益。激光淬火依靠材料基體的熱傳導(dǎo)進(jìn)行自冷淬火,無需冷卻介質(zhì)和相關(guān)支撐設(shè)備,成本低廉,對環(huán)境無污染。與傳統(tǒng)的淬火硬度相比,激光表面硬化處理后的零件的表面硬度提高了%-20%。硬化層的深度通常為0.3-0.5mm。如果使用更高功率的激光,則可以達(dá)到1mm。激光淬火的熱影響區(qū)小,淬火應(yīng)力和變形小,后續(xù)加工余量小。有些工件甚至可以在激光處理后直接使用。激光束的能量可以連續(xù)調(diào)節(jié),并且沒有慣性。利用數(shù)控系統(tǒng),可以對具有復(fù)雜形狀的零件和難以通過傳統(tǒng)方法處理的其他零件進(jìn)行局部硬化,并且可以通過不同的激光來硬化零件的不同部分。由于激光表面處理的上述特性,它特別適用于某些零件的表面及其局部位置,而這些零件及其局部位置是常規(guī)淬火處理(例如滲碳和碳氮共滲淬火,氮化和高中頻感應(yīng)加熱淬火)難以達(dá)到的等等。)強(qiáng)化處理,使其在模具制造中具有獨(dú)特的優(yōu)勢:低品位模具鋼或鑄鐵可替代高端模具鋼,家用模具鋼可替代進(jìn)口模具鋼,并增強(qiáng)可以進(jìn)行模具修理(再制造工程)以降低模具制造成本。激光表面硬化技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用可以整合設(shè)計(jì),材料選擇,模具制造,檢查,維修等技術(shù),大大縮短了設(shè)計(jì)和制造周期,降低了生產(chǎn)成本,改變了模具制造方法,最終實(shí)現(xiàn)了集成和升級整個模具行業(yè)水平。這些優(yōu)勢是現(xiàn)有傳統(tǒng)技術(shù)在技術(shù),經(jīng)濟(jì)和服務(wù)方面無法比擬的。例如,用于SC6350微型汽車縱梁前部的厚板拉伸模具始終由Cr12MoV材料制成,該材料由12個刀片組成。由于刀片制造過程中的大淬火變形,需要進(jìn)行二次加工。 “接縫的影響??使模具的加工成本高,周期長,零件容易“燒焦”的現(xiàn)象,一直無法解決。激光淬火是在模具表面上進(jìn)行的。原始Cr12MoV和其他材料的12個刀片被球墨鑄鐵QT600-2整體鑄件取代。成型表面通過激光??強(qiáng)化,硬度達(dá)到58-62HRC。模具淬火后沒有變形。您只需要稍微拋光一下表面就可以使用。與原來的制造工藝相比,通過激光對模具進(jìn)行加工后,可以節(jié)省材料40%到60%,加工時間和工具成本降低了30%,使用壽命大大提高。特別值得注意的是,對于用于零件拉伸和燃燒的厚板拉伸模具的技術(shù)問題,沒有好的國際解決方案。但是,采用激光表面強(qiáng)化工藝可以有效地解決這一技術(shù)難題,提高沖壓件的表面質(zhì)量和尺寸精度,滿足厚板拉模的要求,使模具設(shè)計(jì)中的材料選擇更加廣泛。再例如,灰鑄鐵HT300最初用于微型車的頂蓋沖壓部件,其硬度僅為28-32HRC。使用模具時,只需要修理幾十個甚至幾個工件即可,這嚴(yán)重影響了加工進(jìn)度并增加了勞動強(qiáng)度。經(jīng)過激光淬火和模具表面強(qiáng)化處理后,硬度可以達(dá)到58HRC以上,大大提高了模具的使用壽命。實(shí)驗(yàn)表明,經(jīng)過5000次的連續(xù)打孔,不需要“打孔”,仍然可以打出光亮d。
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