Cr12加工成如下冲模模具零件,下料→锻造→退火→机加工→淬火→回火→磨削.doc

机械制造基础项目教学题目：Cr12加工成如下冲模模具零件，下料锻造退火机加工淬火回火磨削。请完成整个工艺过程，做出加工工艺卡。 学院：机械与汽车工程学院班级：车 辆 112学号：1110150037姓名：许 威2012年6月10日星期日目录一简述 2 二加工1.下料 32锻造 33.退火 44机加工 45.淬火 56.回火 67磨削 6三加工工艺卡 7一简述1.冲压模具：在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。冲压-是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。 冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力2.Cr12是应用广泛的冷作模具钢，具有高强度、较好的淬透性和良好的耐磨性，但冲击韧性差。主要用作承受冲击负荷较小，要求高耐磨的冷冲模及冲头、冷切剪刀、钻套、量规、拉丝模、压印模、搓丝板、拉延模和螺纹滚模等。 Cr12含有极高量（质量分数）的C2.00%2.30%和Cr11.00%13.00% 属于高碳高铬莱氏体钢,也是应用广泛的冷作模具钢.该钢具有较好的淬透性、耐磨性、热加工性.碳化物在钢中分布较好, 但当碳化物不均匀时，变形量多向性且不规则，它的组织不良是其主要缺点。不均匀的碳化物很难用热处理方法改善，除非改用粉末冶金法制造。Cr12模具钢抗冲击韧度差，导热性和高温塑性也差，热加工时要注意加热和锻造工艺。可用于制造形状复杂、工作条件繁重下的各种冷作模具，如冷冲模冲头、螺纹滚模、拉丝模、料模、冶金粉模、木工切削工具、冷切剪刀钻套及量规等工具.在研制中,经过反复探索和试验,制订了合理的冶炼工艺和特殊的锭模及锻造工艺,使材质组织达到均匀一致,另外对标准物质加工,大胆创新,采用双刀切屑新工艺,极大提高了功效,缩短了周期,降低了成本. Cr12模具钢是高碳高铬型冷作模具钢的代表钢号之一。该模具钢也是国际通用的冷作模具钢之一，但近来逐渐被更优秀的钢种如Cr12MoV、Cr12Mo1V1或基体钢所取代。该模具钢自前苏联的X12引进，1957年时即已纳入标准（YB-1957）。国外同类型的钢号有210Cr12(ISO),日本的SKD1(JIS),大同特钢的DC1、日立金属的CRD,奥地利百禄公司的K100，瑞典的SVERER3(UHB)等。 二加工一下料：1.下料是指确定制作某个设备或产品所需的材料形状、数量或质量后，从整个或整批材料中取下一定形状、数量或质量的材料的操作过程。2.在下料前设计好锻件图，设计一定的加工余量。坯料直径越大，由于轧制时变形小，碳化物偏析越严重，碳化物颗粒也越粗大。下料前可以进行抛丸处理，钢材表面必须清理干净，去除油污、锈蚀等提高效率。按设计图样、工艺文件在钢材上以1：1实样进行划线，划线时应留出适当的切割余量。对于Cr12模具钢可以在车床上下料，若使用火焰切割气割下料，不过效果不好。因为浪费大；料的组织变化也较大，不利于热处理，也可以使用等离子割或水切割。切割时单边放3到4mm余量，中间可以锻打出凹坑，以节省材料，不用太深，算出锻件重量，根据原材料规格计算长度，原材料规格，首先计算下墩粗比，高度/长度，一般要小于2.5为好，再大了会失稳，也就是中间向一边歪。太小了也不好，太小，锻造完成后，中心位置可能没有被压实，内部组织达不到最优。（注释化学成份：(%)碳 C ：2.002.30硅 Si：0.40 锰 Mn：0.40 硫 S ：0.030 磷 P ：0.030 铬 Cr：11.5013.00 镍 Ni：允许残余含量0.25 铜 Cu：允许残余含量0.30 钴 Co：1.00）二锻造 1.温度控制毛胚料加热（1）先预热到500600保温。（2）加热到750850保温（3）再加热到10001150开始锻造2.锻造方法（1）毛胚料出炉后要立即锻打，开始锻打要轻打，温度降到9001000时开始重打，温度低于900时又要轻打，如果温度低于850还要进行二次锻打是，必须将锻件再加热到10001500重新分三步锻打（2）拔长毛胚料是，应该不断翻转，使得毛胚料受力均匀，如发现有裂纹时应该切去或抹去裂纹，重新锻打。（3）镦粗时，要轻打，多打，每次下压量不要太大（4）冲孔时，要分两次单面冲，先一面留24mm余量，然后调面再冲余量。退火时，加热至850870保温4h后，随炉冷至730740，保温45h后，随炉冷至500出炉空冷。淬火加热至980保温后油淬，随后在180回火3h。 其工艺过程3.冷加工好的锻件应该在沙箱中慢慢冷却，进行等温退火处理。三退火采用加速预冷等温球化退火钢件加热到临界温度2030度，保温一段时间，保证得到稳定的结构。待式样均温后，快速放入油中进行冷却，冷却至400度。在未来得及发生马氏体转变时，迅速放入730摄氏度的箱式电阳炉中，等温30120分钟后，冷却至室温。四机加工1.粗铣： 先要把工件放正，工件的要加工到的地方已经是画好了线，就要以那条线为基准，用高度尺校正工件与工作台水平一至，然后压紧工件，压紧后在用高度尺来看画的线是否与工作台水平方向一样高，如果水平能达到工件的加工要求就好，然后粗铣（留0.1MM余量）2.钻孔：（1）准确划线 钻孔前，首先应熟悉图样要求，加工好工件的基准；一般基准的平面度0.04mm，相邻基准的垂直度0.04mm。按钻孔的位置尺寸要求，使用高度尺划出孔位置的十字中心线，要求线条清晰准确；线条越细，精度越高。由于划线的线条总有一定的宽度，而且划线的一般精度可达到0.250.5mm，所以划完线以后要使用游标卡尺或钢板尺进行检验。 （2）、划检验方格或检验圆 划完线并检验合格后，还应划出以孔中心线为对称中心的检验方格或检验圆，作为试钻孔时的检查线，以便钻孔时检查和借正钻孔位置，一般可以划出几个大小不一的检验方格或检验圆，小检验方格或检验圆略大于钻头横刃，大的检验方格或检验圆略大于钻头直径。 （3）、打样冲眼 划出相应的检验方格或检验圆后应认真打样冲眼。先打一小点，在十字中心线的不同方向仔细观察，样冲眼是否打在十字中心线的交叉点上，最后把样冲眼用力打正打圆打大，以便准确落钻定心。这是提高钻孔位置精度的重要环节，样冲眼打正了，就可使钻心的位置正确，钻孔一次成功；打偏了，则钻孔也会偏，所以必须借正补救，经检查孔样冲眼的位置准确无误后方可钻孔。 （4）、装夹 擦拭干净机床台面、夹具表表面、工件基准面，将工件夹紧，要求装夹平整、牢靠，便于观察和测量。应注意工件的装夹方式，以防工件因装夹而变形。 （5）、试钻 钻孔前必须先试钻：使钻头横刃对准孔中心样冲眼钻出一浅坑，然后目测该浅坑位置是否正确，并要不断纠偏，使浅坑与检验圆同轴。如果偏离较小，可在起钻的同时用力将工件向偏离的反方向推移，达到逐步校正。如果偏离过多，可以在偏离的反方向打几个样冲眼或用錾子錾出几条槽，这样做的目的是减少该部位切削阻力，从而在切削过程中使钻头产生偏离，调整钻头中心和孔中心的位置。试钻切去錾出的槽，再加深浅坑，直至浅坑和检验方格或检验圆重合后，达到修正的目的再将孔钻出。 注意：无论采用什么方法修正偏离，都必须在锥坑外圆小于钻头直径之前完成。如果不能完成，在条件允许的情况下，还可以在背面重新划线重复上述操作。 （6）、钻孔 钳工钻孔一般以手动进给操作为主，当试钻达到钻孔位置精度要求后，即可进行钻孔。受动进给时，进给力量不应使钻头产生弯曲现象，以免孔轴线歪斜。钻小直径孔或深孔时，要经常退钻排屑，以免切屑阻塞而扭断钻头，一般在钻孔深度打直径的3倍时，一定要退钻排屑。此后，每钻进一些就应退屑，并注意冷却润滑，钻孔的表面粗糙度值要求很小时，还可以选用3%5%乳化液、7%硫化乳化液等起润滑作用的冷却润滑液.3精铣：调质，留量34mm五淬火1淬火加热：当Cr12钢加热到600左右时，热应力增至最大，成为影响工件变形的最主要因素；当钢加热到800左右时，组织应力又成为影响工件变形甚至开裂的最主要因素。为了消除这两种应力的影响，须采用下述淬火加热工艺：工件300以下装炉，随炉升温至600-650保温0.5-2h，再加热至800-850保温0.5-2h，然后升至950-980保温0.5-2h。保温时间视工件有效尺寸而定。2淬火冷却：Cr是Cr12钢中的主要合金元素，在淬火加热时，由于大量Cr的碳化物溶入奥氏体中，增大了含Cr量，大大提高了其淬透性。实践证实，在正常淬火条件下，截面为200300mm的模具均可在油中淬透，尺寸在20mm以下的小零件甚至在空气中冷却就可以淬硬。因此，对于有效尺寸在20mm以下的Cr12工件采用空淬，在静止空气中冷却至40-50（用手接触感觉热但不发烫）立刻入炉回火；有效尺寸大于20mm的工件采用油淬：工件出炉后在空气中预冷至840-850（工件呈桔红色稍发白）淬入油中，同时用压缩空气搅拌淬火油，当油冷至150-180（工件出油后冒白烟但不着火）时出油，再空冷至40-50立刻入炉回火。Ac1以上的预冷淬火有助于降低淬火热应力，接近Ms点时空冷可以降低马氏体转变时的组织应力，从而将工件的淬火变形、开裂倾向降至最小。六回火根据Cr12模具钢回火方程HRC=64-1/80*T(T=50)和硬度要求确定回火温度。回炉将工件放在静空气中冷却至室温，再按原工艺补充回炉一次，可以大幅度降低组织能力，防止工件在使用过程中由于应力集中而发生开裂。可降低脆性，减少或消除内应力，稳定工件尺寸。七磨削用精加工的方式对模具进行磨削光整。以磨削力磨削时砂轮与工件间发生切削作用和摩擦作用，在砂轮和工件上分别，作用着大、小相等方向相反的力，这种相互作用的力称为磨削力磨削热磨削时产生的热量较车削，铣削大，热量转入砂轮，磨悄或被切削液带走，然而砂轮是热的不良导体，因此几乎80%的热量转入工件和磨屑，磨削区域的瞬间高温可烧伤工件的表层，并使磨屑时特别注意对工件的冷却。切削液过去又称冷却液，主要用来降低度磨削热和减小庞大磨削过程中的摩擦。切削液的主要作用是：冷却，润滑，清洗，防锈在切削过程中，把切削液直接浇注在砂轮和工件接触的地方，以达到切削液的作用保证零件加工的质量。 对成型部分以外的表面在磨床进行磨削，使表面达到Ra1.6.此外，对成型突起部分表面进行人工抛光，是粗糙度为Ra0.8。三加工工艺卡Cr12加工成如下冲模模具零件，下料锻造退火机加工淬火回火磨削。 请完成整个工艺过程序号 工序名称工序内容 1下料选用Cr12的模具钢2锻造如上图进行对模具的锻造3 退火采用加速预冷等温球化退火钢件加热到临界温度2030度，保温一段时间，保证得到稳定的结构。待式样均温后，快速放入油中进行冷却，冷却至400度。在未来得及发生马氏体转变时，迅速放入730摄氏度的箱式电阳炉中，等温30120分钟后，冷却至室温。4 机加工1：成型突起部分采用数控铣削加工 2：地面用铣床铣削，四周侧面使用刨床刨削，加工纸零件要求形状 3：以地面为基面，称之于基准并根据所提供尺寸进行钻孔，在进行铰孔以达到要求精度。5 淬火加热