針對(duì)模具的制造安全措施

1．保證毛坯鍛造質(zhì)量

模具的重要零件在機(jī)械加工前一般都需對(duì)毛坯進(jìn)行鍛造，鍛造的目的不僅是提高材料的加工性能，更重要的是改善材料的使用性能，提高模具的承載能力。正確合理的鍛造可以達(dá)到如下效果：

(1)消除碳化物偏析  

高碳商合金模具鋼的原材料中，碳化物的分布極不均勻，常出現(xiàn)帶狀或網(wǎng)狀偏析，如不加以消除，將嚴(yán)重削弱鋼的韌性，使零件極易產(chǎn)生脆性斷裂。通過鍛造，可以便材料中的大塊碳化物破碎，并且分布均勻，減輕或消除碳化物偏析。

(2)控制材料流線  

材料中的流線方向和分布狀況使材料在各個(gè)方向的承載能力存在差異。通過鍛造，可以根據(jù)模具零件的形狀和受力方向，控制材料的流線方向，并使流線合理分布。

(3)提高材料密度  

采用常規(guī)工藝生產(chǎn)的熱軋鋼材，常常存在許多微小的氣孔、裂紋等組織缺陷，使材料機(jī)械性能下降。通過鍛造，可以焊合氣孔和微裂紋，提高材料的密度，保證材料的機(jī)械性能。但是，如果鍛造工藝不合理，不僅達(dá)不到目的，反而會(huì)出現(xiàn)各種鍛造缺陷，惡化材料的使用性能。例如：模具鋼的鍛造溫度范圍狹窄，操作中稍有不當(dāng)，就極易產(chǎn)生鍛造裂紋。鍛造時(shí)坯料冷卻速度過快，也容易出現(xiàn)裂紋。毛坯鍛造后需經(jīng)退火處理，目的是消除鍛造應(yīng)力，細(xì)化晶料，提高鋼材的韌性，同時(shí)還能降低硬度以便于切削加工。如果退火不充分，仍保留粗大的晶粒和較大的內(nèi)應(yīng)力，模具零件在工作時(shí)容易斷裂。如果流線的方向和分布不合理，也將降低零件的斷裂抗力。

2．保證零件加工質(zhì)量

模具零件的加工質(zhì)量必須滿足設(shè)計(jì)要求，除此以外，應(yīng)著重注意下列問題：

(1)過渡圓弧  零件尺寸過渡處的圓弧半徑不得減小。圓弧與直線的銜接應(yīng)保證平滑過渡，否則容易在銜接處產(chǎn)生疲勞裂紋。

(2)表面加工痕跡  模具成形表面不允許殘留任何刀具痕跡和劃傷痕跡，因?yàn)檫@些痕跡是誘發(fā)疲勞和熱疲勞裂紋的重要原因。

(3)加工裂紋  模具零件在加工時(shí)，如果工藝條件選擇不當(dāng)，表面層材料出現(xiàn)許多微裂紋，就會(huì)直接影響零件的耐疲勞性和耐熱疲勞性，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致零件斷裂。例如：磨削時(shí)如果磨削用量、冷卻介質(zhì)選擇不當(dāng)，砂輪選擇或修磨不當(dāng)，都容易使零件表面產(chǎn)生燒傷和磨削裂紋；電火花加工、電火花線切割加工時(shí)，如果電規(guī)準(zhǔn)選擇不當(dāng)，零件表層材料就會(huì)產(chǎn)生許多顯微裂紋。

(4)凹模型孔倒錐  采用下出料方式的沖裁模，如果凹模型孔出現(xiàn)倒錐，容易使制件或廢料堵塞在凹模型孔內(nèi)，導(dǎo)致凹模脹裂或凸模折斷。

3．保證零件熱處理質(zhì)量

正確合理的熱處理是保證模具零件獲得所需技術(shù)性能的重要措施，但是，如果熱處理規(guī)范選擇或操作不當(dāng)，將嚴(yán)重降低零件的承載能力，危害模具的安全。

常見的熱處理質(zhì)量問題有：

(1)淬火過熱  對(duì)于沖模等承受很大沖擊載荷的模具，應(yīng)避免淬火過熱。如果淬火時(shí)的加熱溫度過高，就會(huì)使晶粒長(zhǎng)大，導(dǎo)致材料沖擊韌性下降，疲勞裂紋的萌生時(shí)間縮短，擴(kuò)展速率加快。

(2)淬火溫度過低  對(duì)于壓鑄模、塑料模等熱加工模具，應(yīng)適當(dāng)提高淬火時(shí)的加熱溫度。如果淬火溫度過低，則模具零件在高溫時(shí)的強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性較差，容易產(chǎn)生塑性變形和熱疲勞開裂。

(3)熱處理肥碳或增碳  零件在淬火加熱時(shí)未加保護(hù)，容易造成表面層材料氧化脫碳或增碳。如果氧化脫碳層在后續(xù)加工中末被去除，將嚴(yán)重降低零件的耐磨性。表面增碳后，對(duì)于冷加工模具容易產(chǎn)生崩刃等斷裂失效，對(duì)于熱加工模具容易產(chǎn)生熱疲勞失效。

(4)應(yīng)力集中和裂紋  模具零件如果在淬火時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力集中和裂紋，在使用時(shí)將很容易產(chǎn)生斷裂破壞。應(yīng)力集中的部位容易萌生疲勞裂紋，影響零件的疲勞壽命。

(5)回火不充分或回火過度  如果回火時(shí)的溫度不夠或保溫時(shí)間不足，模具零件中將殘留較大的淬火應(yīng)力，并使材料的韌性下降，工作時(shí)容易產(chǎn)生斷裂。熱加工模具的回火溫度一般應(yīng)高于模具的工作溫度，以避免模具零件的表層材料在工作時(shí)發(fā)生回火轉(zhuǎn)變而產(chǎn)生組織應(yīng)力，降低其使用壽命。

回火過度將降低模具零件的強(qiáng)度和硬度，使零件在工作時(shí)容易產(chǎn)生塑性變形，磨損速度也大大加快。

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