塑料制品广泛应用于日常生活中,特别是在电器制造行业中应用广泛。塑料胶木模是生产中必不可少的工具,它主要以胶木粉为材料。塑料胶木模的加工制造质量的好坏,对模具使用寿命的长短,塑料制品的品质尤为重要。而塑料胶木模的加工要求较高,特别是其热处理工艺较为复杂,操作难度较大,不容易掌握,故而探索胶木模的热处理工艺有一定的积极意义。
热固性塑料制品是同胶木粉加入压模热压成型而成。塑料胶木模周期性地承受1960~7840MPa的压九并在160°C~200°C温度下持续受热,浇注时受到胶木粉流动的摩擦作用及气体的腐蚀作用。另外,手工操作时模具还将受到脱模时的冲击和碰撞。根据上述工作条件,对塑料胶木模的性能要求是:有足够的强度和韧性;表面耐磨抗蚀,表面硬度应在HRC48~53左右;尺寸精确,型腔尺寸一般为3 ~5级;型腔光滑,成型面粗糙度要求达到V左右。
根据上述要求,在选材方面,则要求模具用钢在正常淬火及回火后具有足够的强度、韧性、耐热、耐磨及抗蚀等性质。即:抗弯强度大于960MPa;冲击值ak大于19.62~9.4J/cm2;硬度大于HRC52在200°C、98MPa压力下,有足够的抗蠕变能力,能长期保持形状和表面光洁;退火后硬度小于HB227,在硬化状态下能正常地抛光到镜面V;锻造温度范围宽,高温塑变抗力小,塑性小,不易产生网状碳化物或带状组织等缺陷。
且有足够的淬硬性能,且按正常工艺热处理后,心部硬度在HRC35~HRC40以上。此外,过热、脱碳与回火脆性倾向要尽可能低。
2塑料胶木模的热处理工艺本文举例就有关塑料胶木模的热处理工艺进行探讨。
现有一电器压盖模,其形状较为复杂(见)。根据前述要求,制定如下工艺。
1材料T10A材料的特点是:价廉,无碳化物、石墨化等,易加工,韧性好,过热倾向低,在碳钢中淬火变形较小,有较高的耐磨性,使用时不易破损。退火后硬度HB< 197淬火硬度HRC>62.其缺点是硬化性能差,复杂零件热处理有困难,蠕变能力不够高,重载用模具寿命不够长。用此类钢时一般应具备分级淬火条件。
2.2制造模具的工艺路线锻造一退火一粗加工一调质处理一精加工一*终热处理(淬火、回火)一钳工抛10A胶木模退火工艺曲线从以上工艺路线可以看到,模具的淬火、回火接近*后成型工序,所以要求热处理变形小,表面干净光洁。
粗加工以后进行的调质热处理,也叫定型处理。该工艺作用有二:其一,减少以后热处理的变形起到了定型作用;其二,细化钢的晶粒,得到回火细珠光体(即回火索氏体)的组织,消除了粗加工所造成的内应力,改善了钢的机械性能。调质热处理工艺见。
为了保证模具变形小,模具精加工以后进行的*终热处理,即淬火和回火。采用硝盐分级淬火工艺,见。
T10A胶木模调质热处理工艺曲线以上采用的具体工艺操作中,预热400°C~ 450°C可在箱式炉中进行。模具即使不装箱保护,也无明显氧化,不会引起脱碳。淬火可在中温盐浴炉中加热,但在加热前,应调好炉温,并事先进行盐液的脱氧捞渣,以防加热时工作脱碳。为减少加热过程中的变形,应根据模具的形状,估计变形趋势,采取措施,使加热与冷却能均匀地进行。
T10A胶木模*终热处理工艺曲线由于碳钢渗透性差,硝盐分级淬火后淬硬层不超过4mm左右。尽管淬硬层较薄,但对胶木模还是可以的,因这种模具加工成型后尺寸不再变动,不同于刃口模具磨钝后还可以磨刃再使用,使用过程中无须再磨。因此,模具不需要整体淬硬,只要表面有一定深度的淬硬层即可。
分级淬火所得分级温度为150C~ 160C采用的硝盐成分为:54%(IKN3+NaN2),再加模具分级淬火后空冷至室温,再用热水清洗,但不得用冷水清洗,以避免工件发生开裂。工件清洗后应立即装炉回火,不得拖延时间。
为了保证韧性,回火时间应充分,大件要在一个半小时以上。回火温度采用340°C~360°C,高于胶木模工作时的受热温度。
如能在调质后加上氮化处理将更为理想。