表面工程技术在模具制造中应用和进展.pdf

学兔兔 第5期 (总第156期) 机 械 工 程 与 自动 化 No．5 2009年1O月 MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION 0ct． 文章编号：1672—6413(2009)05—0189—03 表面工程技术在模具制造中的应用与进展 赵 峰 (陕西国防工业职业技术学院，陕西 西安 710302) 摘要：对模具制造中使用的表面工程技术的实用性和经济性进行了比较分析，指出正确运用表面工程技术对模 具制造精度和使用寿命起着重要的甚至决定性的作用，并对未来表面工程技术在模具制造中的应用进行了展 望。 关键词：表面工程技术；模具制造；使用寿命 中图分类号：TG76 文献标识码：A 0 弓I言 于渗碳，模具变形小，适用于精度要求较高的模具。 据统计，目前我国家用电器约8O％的零件依靠模 1．2 表面热喷涂技术 具加工，机电工业中约7O 的零件采用模具成形，塑 热喷涂技术是利用一种热源，如电弧、离子弧或 料制品、陶瓷制品、橡胶制品、建材产品等大部分也 燃烧的火焰等，将粉末状或丝状的金属或非金属喷涂 采用模具成形[1]。这就对模具制造提出了很高的要求， 材料加热到熔化或半熔化状态，并用热源自身的动力 如何提高模具的加工质量和使用寿命一直是人们不断 或外加高速气流雾化，使喷涂材料的熔滴以一定的速 探索的课题，而表面工程技术诸如化学热处理、热喷 度喷向经过预处理的基体表面，依靠喷涂材料的物理 涂技术、电镀技术、镀膜技术、高能强化技术等以其 变化和化学变化，与基体形成结合层的工艺方法。 广泛的功能性、良好的环保性以及巨大的增效性等优 由于火焰喷涂技术成本较为低廉，操作简便，在 势正逐步成为提高模具质量和使用寿命的重要途 模具表面强化方面应用较广，尤其近年来通过对此项 径 。～ 。 技术的大力发展和完善，目前已开发出性能更为优良 1 模具制造中的表面工程技术 的超音速火焰喷涂并投入了实际应用，如广州有色金 1．1 表面化学热处理技术 属研究院采用超音速喷涂硬质合金工艺，使Crl2钢制 普通的化学热处理按渗入元素的不同分为渗碳、 不锈钢拉伸模的修模频率从原来的500件1次提高到 渗氮、碳氮共渗、渗硼、渗硫、渗铝、渗铬等。经过 7 000件1次，寿命提高了3倍～1O倍，获得了十分可 表面化学热处理后的钢件表面可以获得比普通淬火后 观的经济效益 ]。等离子喷涂技术也可以在模具表 更高的硬度、更好的耐磨性和疲劳强度，而且心部仍 面获得所需性能的表面覆盖层。 具有良好的塑韧性和较高的强度。 由于模具表面形状复杂，且失效模具修复后直接 对于模具而言，渗碳工艺是一种普遍使用的强化 应用于生产，一般无法对喷涂面进行直接检验，这给 技术，渗碳工艺主要适用于强化采用低碳钢及低碳合 喷涂质量的检测与分析带来很大的难度。但郭幼丹、程 金钢的塑料模。它具有渗速快、渗层深、渗层成分梯 晓农等人I8 采用了模拟试验法对等离子喷涂的陶瓷涂 度与硬度可控制、成本低的特点。塑料模渗碳后，其 层进行检测和分析，得出采用等离子喷涂陶瓷涂层修 表层1 mm～2 mm内可形成碳质量分数为0．8 ～