プラスチック金型の熱処理工程

プラスチックの型にはさまざまな種類の鋼が使用されます, そしてそれらの化学組成と機械的性質は異なります, そのため、製造プロセスのルートが異なります; 同様に, さまざまな種類のプラスチック金型鋼は、さまざまな熱処理プロセスを使用します. このセクションでは、主に製造プロセスのルートと熱処理プロセスの特徴を紹介します。 プラスチック金型.

1. 熱処理用語の説明

1. アニーリング

(1) コンセプト: 鋼を適切な温度に加熱する熱処理プロセス, 一定期間保管する, その後ゆっくりと冷却します (通常は炉で冷却します).

(2) 目的:

1. 低鋼の硬度を上げて可塑性を高めます (切断を容易にするため);
2. 穀物を精製する, そして鋼の構造と組成さえ;
3. 鋼の残留内部応力を排除し、変形や亀裂を防ぎます

(3) 分類: 完全なアニーリング; 球状化焼鈍; 応力緩和焼鈍

2. 正規化

(1) コンセプト: 鋼をAc3またはACcmより30〜500℃上に加熱するプロセス方法, 適切な時間それを保持する, 空気中で冷却します.

(2) 目的: 基本的には焼きなましの目的と同じです, しかし、正常化する冷却速度は、アニーリングよりもわずかに速いです, したがって、正規化後に得られるパーライト構造は比較的微細です。, 焼鈍鋼よりも強度と硬度が高い.

正規化は、アニーリングよりも製造サイクルが短く、低コストで操作が簡単です。. したがって, 可能な場合は正規化することをお勧めします, ただし、複雑な部品にはアニーリングを使用する必要があります.

3. 焼入れ

(1) コンセプト: 鋼をAc3またはAc1を超える特定の温度に加熱する熱処理プロセス, 一定期間保持する, 次に、適切な速度で冷却して、マルテンサイトまたはベイナイト構造を取得します。.

(2) 目的: マルテンサイトを得るために, 鋼の強度と硬度を向上させる.

4. 焼戻し

(1) コンセプト: 焼入れ鋼をAc1点以下の温度に加熱する熱処理プロセス, 一定期間開催, その後、室温まで冷却します.

(2) 目的:

1. 内部ストレスを排除します;
2. 必要な機械的特性を取得します (鋼の靭性を向上させる, 鋼の強度と硬度を適切に調整します);
3. 安定した組織とサイズ

2番, プラスチック金型の製造工程ルート

1. 低炭素鋼および低炭素合金鋼の型

例えば, のプロセスルート 20, 20Cr, 20CrMnTiおよびその他の鋼は: ブランキング→鍛造ダイブランク→焼きなまし→機械荒加工→冷間押出成形→再結晶焼きなまし→機械仕上げ→浸炭→焼入れ, 焼戻し→研削・研磨→組立.

2. 高合金浸炭鋼型

例えば, 12CrNi3Aおよび12CrNi4A鋼のプロセスルートは次のとおりです。: ブランキング→鍛造ダイブランク→焼ならしと高温焼戻し→機械荒加工→高温焼戻し→仕上げ→浸炭→焼入れ焼戻し→研削と研磨→組立.

3. 焼入れ焼戻し鋼型

例えば, のプロセスルート 45, 40Crと他の鋼は: ブランキング→鍛造ダイブランク→焼きなまし→機械荒加工→焼戻し焼戻し→機械仕上げ→ドレッシング, 研磨→組立.

4. 炭素工具鋼および合金工具鋼の型

例えば, T7A〜T10Aのプロセスルート, CrWMn, 9SiCrおよび他の鋼は: ブランキング→ダイブランクへの鍛造→球状化焼鈍→機械的粗加工→応力緩和焼鈍→機械的半仕上げ→機械的仕上げ→焼入れ, 焼き戻し→研削研磨→組立.

5. 予備硬化鋼型

例えば, 5NiSiCa, 3Cr2Mo (P20) およびその他の鋼. バーストックで直接加工されたもの, それらは供給状況のために事前に硬化されています, 直接処理して形成することができます, その後、研磨して組み立てます. ブランクに鍛造してから成形する必要がある場合, プロセスルートは: ブランキング→鍛造→球状化焼鈍→6面の平削りまたはフライス盤→前硬化処理 (34〜42HRC)→機械的荒加工→応力緩和焼鈍→機械的仕上げ→研磨→組立.

三番目, プラスチック金型の熱処理特性

(1) 浸炭鋼プラスチック金型の熱処理特性

1. 硬度の高いプラスチック金型用, 高い耐摩耗性と高い靭性要件, 浸炭鋼は製造に使用する必要があります, 浸炭, 焼入れと低温焼戻しが最終熱処理です.

2. 浸炭層の要件, 一般的に浸炭層の厚さは 0.8 〜1.5mm, 硬質フィラーを含むプラスチックをプレスする場合, 金型浸炭層の厚さは 1.3 〜1.5mm, 柔らかいプラスチックを押すとき, 浸炭層厚さ0.8〜1.2mm. 浸炭層の炭素含有量は好ましくは 0.7% に 1.0%. 炭素と窒素の共浸透が使用される場合, 耐摩耗性, 耐食性, 耐酸化性と耐粘着性が向上します.
3. 浸炭温度は一般的に900〜920℃です。, 複雑なキャビティを備えた小さな金型は、840〜860℃の中温浸炭窒化を行うことができます. 浸炭保温時間は5〜10時間です, 浸炭層の厚さの要件に応じて選択する必要があります. 浸炭プロセスは階層的浸炭プロセスを採用しています, あれは, 高温段階 (900〜920℃) 主に部品の表面にすばやく浸透することです; 中温段階 (820〜840℃) 主に浸炭層の厚みを増すためです. 浸炭層に均一で合理的な炭素濃度勾配分布が確立されます, 直接焼入れに便利です.

4. 浸炭後の焼入れ工程は鋼種によって異なります. 浸炭後, 個別に使用できます: 再加熱および焼入れ; 段階的浸炭後の直接焼入れ (合金浸炭鋼など); 中温浸炭窒化後の直接焼入れ (純鉄または低炭素鋼の冷間押出しによって形成された工業用小型精密金型など); 浸炭後の空気焼入れ (高合金浸炭鋼製の中型・中型など).

(2) 硬化鋼プラスチック金型の熱処理

1. より複雑な形状の金型用, 熱処理中の変形を最小限に抑えるために、荒加工後に熱処理を行い、その後加工を終了する必要があります。. 精密金型用, 変形は以下でなければなりません 0.05%.2. プラスチック金型キャビティの表面要件は非常に厳しいです, 焼入れと加熱の過程で, 空洞の表面が酸化されていないことを確認する必要があります, 脱炭, 腐食していない, 過熱, NS. 厳密な脱酸後、保護雰囲気炉または塩浴炉で加熱する必要があります. 加熱に一般的なボックス型抵抗炉を使用する場合, 金型キャビティの表面に保護剤を塗布する必要があります, 加熱速度を制御する必要があります. 冷却媒体, 変形を避けるために、冷却速度を制御します, 消光プロセス中の亀裂と廃棄. 一般的, ホットバスクエンチングの方が良いです, また、事前冷却消光も使用できます.

3. 消光後, それは時間内に和らげるべきです, 温度温度は、カビの作業温度よりも高くなければなりません, そして、焼き戻し時間は十分でなければなりません. 長さは金型の材料とセクションサイズに依存します, しかし、少なくとも40〜60分.

(3) 事前に硬化した鋼のプラスチック型の熱処理

1. 事前に硬化した鋼は、事前に硬化した状態で供給されます, 一般的に熱処理は必要ありません, しかし、時にはそれを修正する必要があります, そして、変更された鍛造後のダイブランクは熱処理されなければなりません.

2. 事前に保護された鋼の予熱処理は、通常、スフェロイド化アニーリングを採用します, 目的は、鍛造ストレスを排除することです, 均一な球状の真珠層構造を取得します, 硬度を低下させます, 可塑性を高めます, ダイブランクのパフォーマンスを形成する切断パフォーマンスまたはコールド押し出しを改善します.

事前に保護された鋼の硬化前プロセスは簡単です, そのほとんどは、クエンチングと焼き戻し治療を採用しています, クエンチングと焼き戻しの後、焼き切りソルバイト構造は得られます. 高温の温度には、型のさまざまな作業硬度要件を満たすことができる広い温度範囲があります. この種の鋼の硬化性が良好であるため, オイル冷却, 空冷または硝酸塩段階の焼入れは、焼入れ中に使用できます.

(4) 加齢硬化鋼プラスチック金型の熱処理

1. 加齢硬化鋼の熱処理プロセスは、2つの基本的なステップに分けられます. 初め, 溶体化処理を行います, あれは, 鋼は高温に加熱されます, さまざまな合金元素がオーステナイトに溶解するように, そしてオーステナイトを急冷してマルテンサイト構造を得る. 2番目のステップは老化治療です, 時効は、最終要件を満たす機械的特性を強化するために使用されます.

2. 溶体化処理加熱は、一般的に塩浴炉またはボックス炉で行われます。. 加熱時間はそれぞれすることができます: 1最小/ mm, 2〜2.5分/ mm, 焼入れは油冷を採用, 焼入れ性の良い鋼も空冷可能. ダイブランクを鍛造する際に最終鍛造温度を正確に制御できるか, 鍛造直後に溶体化焼入れが可能.

3. 時効処理は真空炉で行うのが最適です. 箱型炉で行う場合, 金型キャビティの表面が酸化するのを防ぐため, 保護雰囲気を炉に導入する必要があります, または酸化アルミニウム粉末, グラファイトパウダー, または鋳鉄スクラップを箱に使用する必要があります. 保護条件下でのエージング. 梱包保護加熱は、保温時間を適切に延長する必要があります, そうでなければ、老化効果を達成することは困難になります.

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