光欄片是光學儀器中大量使用的零件,用0.06~0.08mm的低合金冷軋鋼帶沖制面形,要求嚴格控制尺寸精度和夾角的公差,端面表面粗糧度Ra要低于0.8μm,因而對光欄片沖模有較高的技術要求。沖模外形尺寸為φ50mm×57mm×26mm。
光欄片沖模曾用碳素工具鋼制造,淬火時易產生變形超差,也用過Cr12鋼制造,因機械加工困難,不便制造。生產實踐證明,CrWMn鋼較為合適。
CrWMn鋼光欄片上沖模制造工藝線路是:毛坯→球化退火→粗加工→調質→半精加工→淬火回火→精磨。熱處理工藝如下:
(1)球化退火 800℃×3~4h,爐冷,720℃×2~3h,爐冷500℃出爐空冷。
(2)調質 830℃×15min,淬油,700~720℃×2h回火。調質后硬度為22~26HRC。
(3)去應力 淬火前進行640℃×4h去應力,低于300℃出爐空冷。
(4)淬火回火 229~400℃×1h預熱,830℃×15min加熱,淬入80~100℃熱油4~5min,170~180℃×3~4h回火。
經上述工藝處理,硬度為61~64HRC,變形合格,達到設計要求。
模具粗加工后的調質處理和半精工后去應力回火,可細化組織、改善碳化物的彌散度和分布狀態,提高淬火硬度和耐磨性。按上述工藝處理的沖模,使用壽命一次可連續沖制12000片以上,且沖制光欄片端面的表面粗糙度低,同時可增加模具的修復次數,也就是說模具總壽命提高了。
CrWMn鋼模具在淬火后應立即進行回火處理,以免產生裂紋使模具報廢。此外,模具回火出爐冷至室溫方可清洗,過早清洗也可能產生裂紋造成廢品。
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