精密冷拔機用模具的選材及熱處理

    冷拔機300T精密冷拔機是我公司購買專利、自行制造的大型設備，經(jīng)精密冷拔機加工的管件可以免切削加工、調(diào)質(zhì)處理，直接應用于煤礦單體支柱、液壓支架的活柱、油缸等。冷拔機的模具是關鍵配件，主要有外模和冷拔機模芯，模具的質(zhì)量直接決定產(chǎn)品質(zhì)量和成本。因此，合理選擇模具材料及其熱處理工藝對精密冷拔機的經(jīng)濟運行起到關鍵作用。
1 材質(zhì)的摸索冷拔機
    300T精密冷拔機在冷拔管件過程中外模承受強烈的徑向應力和摩擦力，模芯承受壓縮應力和摩擦力。模具表面應具有高硬度，心部也要有一定的硬度，才能承受如此大的載荷。從心部到表面硬度要逐漸過渡，只有整體淬火才能滿足要求。冷拔機
    作為冷變形模具、模套和模芯的原設計材質(zhì)是Crl2MoV，我廠采用的熱處理工藝是鍛造毛坯球化退火-1030℃淬火-200℃回火，熱處理后模具表面硬度在HRC58-60;冷拔機但在使用過程中發(fā)現(xiàn)，模具的使用壽命只有30t左右，除了嚴重磨損外還經(jīng)常發(fā)生模具開裂現(xiàn)象。我廠曾經(jīng)多次改進模具的熱處理工藝，如為了提高模具的硬度，采用1060℃淬火-500℃三次回火，硬度可以提高到HRC60-62，硬度的提高主要由于殘余奧氏體在回火過程中轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體即產(chǎn)生二次硬化，為了減小淬火應力，采用熱油冷卻以及在300-380℃硝鹽分級冷卻等。但在使用過程中發(fā)現(xiàn)，僅改進熱處理工藝模具的使用壽命沒有明顯提高。冷拔機
若要從根本上提高模具的質(zhì)量，必須重新選擇更適合作冷拔機模具的材質(zhì)。通過對冷拔機模具的工作條件、失效方式及其對鋼材的性能要求進行綜合分析發(fā)現(xiàn)，模具主要承受較大的徑向應力和摩擦力，主要因磨損和開裂而失效。所以選擇能承受較大徑向應力的軸承鋼GCrl5作為樟具材料試制。冷拔機
2 淬火工藝方案試驗
    GCrl5軸承鋼屬于高碳合金鋼，淬火冷卻一般多采用油冷。但GCrl5D的油淬臨界直徑只有φ25mm，且淬火后硬度僅有HRC38-40。這個硬度值不能作為冷拔機模具使用。為此，選擇了兩種熱處理工藝對GCrl5冷拔機模具進行處理、比較，以便選輝最佳的熱處理工藝。冷拔機
    (1)第一種試驗方案:水淬。簡要工藝路線為球化退火-粗車-精車-檢驗尺寸-淬火-回火-檢驗硬度-磨削。工件為φ350×φ114×100外模和φ100×120模芯球化退火工藝:800℃×23h，隨爐冷卻到650℃以下出爐。