模具產生裂紋的原因

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模具產生裂紋 4 |6 O0 x* e2 q 電火花加工是利用放電熱進行加工的.模具材料表面因放電產生高溫而熔化,然後由於急冷,結果就生成了變質層（又稱熱影響層）,變質層由熔融再凝固層,再淬火層及再回火層組成. 熔融再凝固層是受放電熱熔化,然后再凝固而成.由於腐蝕液幾乎不能對其腐蝕而且呈白色,又被稱之為白色層.該層與鑄造組織類似,並且常常產生許多微觀裂紋.這種裂紋是由於金屬從熔化狀態突然急冷凝固,因材料收縮而產生的拉伸熱應力所造成的.再凝固層的厚度,因加工條件不同而異.切割速度越快越厚,而且幾乎不受切割加工前熱處理狀態的影響. & v# v+ A' P6 k7 D8 @1 W 再淬火層是未被熔化但被加熱至相變點以上而急冷的.該層的厚度比再凝固層薄.過熱淬火組織很脆,對裂紋十分敏感.通過再次回火可以減小這種特性,提高模具的使用壽命. 8 {3 |! a) M$ b1 }- l. A 再回火層是鋼加熱到回火溫度以上,相變點以下溫度範圍內形成的軟化層.其硬度比內部還低. 電极絲主要成分為銅（Cu）,線切割時固熔於被切割材料而生成較軟的Fe－Cu固熔體,再淬硬層也不明顯.不僅加工層的殘余應力不釋放,而且模具本體中殘余應力也很高.同時,加工過程中端部有應力集中.兩者的綜合作用使拉伸應力急劇提高,從而使裂紋向內部擴展,有的工件甚至會接連產生大裂縫. 易產生裂紋的條件是脈衝寬度較寬與電流較大,脈衝越寬,電流越大,產生裂紋的概率也變高.此外,電极上放電點未分散,而集中在某一點上,甚至發生電弧放電,產生裂紋的概率也變高. $ G; F4 Q/ ~1 O8 l! }5 N* } o' D 為防止模具產生裂紋,應該從鋼材進行熱處理直到制成模具的各環節都要注意. ) F0 p5 I8 t! P; h% ~ F8 O# o* d 電火花加工疥熱處理應避免過熱、滲碳、脫碳等. 3 M4 e/ D1 G+ V/ h; c 熱處理衙表面磨削加工容易產生較大的殘余應力.應注意擇適當的磨削加工量. 線切割加工時,工作液電阻率減小會引起電解,增大加工面產生微裂紋的傾向,.同時工作液中的電蝕產物液渣等常導致集中放電.所以還應當保持工作液的清潔. % ?- \0 x: [9 ^" \/ T 在電火花線切割中,為了預防裂紋和變形,加工條件也要慎重選擇,尤其是對於大型、壁厚、形狀複雜、厚度不均的模件具零.采用多次加工是種有效方法.大型零件熱處理的殘余應力較大,材料中的內應力平衡破壞,零件的形也較大.此時可以對所定尺寸單邊留2至3㎜進行粗割,然後單邊留0.03㎜余量進行半精加工,最后精加工達到規定尺寸.要慎重選用加工速度,不恰當地追求高速度,往往會事與願違.選擇較平坦、易精加工或對工件性能影響不大的部位設置始點也很必要.