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为了将热处理后的淬火应力降至最低,因为淬火应力及网状碳化组织在磨削力作用下易导致工件裂纹,同时防止磨削过程中工件因热变形受损,需采取以下措施:
优化磨削冷却条件,例如使用浸油砂轮或内冷却砂轮,将切削液直接引入磨削区域,确保有效冷却,避免工件表面过热损伤。保持冷却润滑液的清洁与有效利用,发挥其冷却、洗涤、润滑的功能,以控制磨削热在安全范围内。
尽量减少热处理后的淬火应力,因为该应力与网状碳化组织在磨削作用下易引发工件相变和裂纹。对于高精度模具,磨削后可进行低温时效处理,以消除残余应力,提高韧性。
通过将模具置于260至315℃的盐浴中浸泡1.5分钟,随后在30℃油中冷却,可降低硬度约1HRC,并减少残留应力40%至65%,以此消除磨削应力。
对于尺寸公差在0.01mm以内的精密模具进行精密磨削时,需考虑环境温度的影响,实施恒温磨削。计算表明,300mm长的钢件在温差3℃时,材料尺寸变化约10.8μm(基于每100mm变形量1.2μm/℃),各精加工阶段均需考虑此因素。
采用电解磨削技术,提升模具制造精度和表面质量。电解磨削过程中,砂轮主要刮除氧化膜而非直接磨削金属,因此磨削力和磨削热较小,避免了磨削毛刺、裂纹、烧伤等问题,通常可达到优于Ra0.16μm的表面粗糙度。此外,电解磨削减少了砂轮的磨损,例如,在磨削硬质合金时,碳化硅砂轮的磨损量仅为磨削掉的硬质合金重量的50%至100%,远低于传统磨削的400%至600%。