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      激光表面硬化技術應用模具制造

      2016年03月16日 15:05:30人氣:2253來源:

        利用激光表面處理技術能使低等級材料實現高性能表面改性,達到零件制造低成本與工作表面高性能的*組合,具有可觀的經濟效益和社會效益。激光硬化依靠材料基體的熱傳導進行自冷淬火,無須冷卻介質和相關配套裝置,成本低,且對環(huán)境無污染。激光表面硬化處理后的零件表面硬度比常規(guī)淬火硬度提高15%~20%,硬化層深度通常為0.3~0.5mm,若采用更大功率的激光器,可達1mm。激光硬化的熱影響區(qū)小,淬火應力及變形小,后續(xù)加工余量小,甚至有些工件經激光處理后可直接使用。
        
        激光束的能量可連續(xù)調整,并且沒有慣性,配合數控系統(tǒng),可以對形狀復雜的零件和其它常規(guī)方法難以處理的零件進行局部硬化處理,也可以在零件的不同部位進行不同的激光硬化處理。正因為激光表面處理的上述特點,它特別適用于常規(guī)硬化處理(如滲碳和碳氮共滲淬火、氮化及高中頻感應加熱淬火等)所難于實現的某些零件及其局部位置的表面強化處理,因此在模具制造中具有*優(yōu)勢:可實現用低檔模具鋼或鑄鐵替代模具鋼;用國產模具鋼替代進口模具鋼;可對模具實行增強性修復(再制造工程),降低模具制造成本。在模具制造中應用激光表面硬化技術,可以集設計、材料選擇、制模、檢驗、修復等技術于一體,大幅度縮短設計制造周期,降低生產成本,變革模具制造方式,zui終整合提升整個模具產業(yè)水平。這些優(yōu)點無論在技術性還是在經濟性及服務性上,都是現有傳統(tǒng)技術所*的。
        
        例如,SC6350微車縱梁前段厚板材拉延模以往一直是采用Cr12MoV材料制造,由12個鑲塊組合而成,由于鑲塊制造時的淬火變形較大,需要進行二次加工,因鑲塊“接縫”的影響,使該模具的加工費用高、周期長,零件易出現“拉燒”的現象,一直無法解決。對模具表面進行激光淬火處理,由原Cr12MoV等材料的12個鑲塊改用球墨鑄鐵QT600-2整體鑄造成型,對型面采用激光強化處理,其硬度達58~62HRC,淬火后模具無變形,只需對表面稍作打磨,即可投入使用。與原制造工藝相比,模具采用激光處理后,材料節(jié)約40%~60%,加工工時和刀具費用降低30%,使用壽命大幅提高。特別值得注意的是,厚板材拉延模使零件“拉燒”的技術難題,在上尚無很好的解決辦法,而采用激光表面強化工藝處理,就有效解決了這個技術難題,提高了沖壓件的表面質量和尺寸精度,達到厚板材拉延模的使用要求,使得模具設計上的材料選擇更加廣泛。
        
        又如,微車覆蓋沖壓件原使用灰口鑄鐵HT300,硬度僅有28~32HRC。模具使用時只沖壓幾十件甚至幾件工件就需進行修模,嚴重影響加工進度并增加勞動強度。經激光對模具型面進行淬火強化處理后,硬度可達58HRC以上,大大提高了模具的使用壽命,實驗表明,連續(xù)沖壓5000個沖次后,無須“油光”仍可繼續(xù)沖壓。
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