光栏片是光学仪器中大量使用的零件,用0.06~0.08mm的低合金冷轧钢带冲制面形,要求严格控制尺寸精度和夹角的公差,端面表面粗粮度Ra要低于0.8μm,因而对光栏片冲模有较高的技术要求。冲模外形尺寸为φ50mm×57mm×26mm。
光栏片冲模曾用碳素工具钢制造,淬火时易产生变形超差,也用过Cr12钢制造,因机械加工困难,不便制造。生产实践证明,CrWMn钢较为合适。
CrWMn钢光栏片上冲模制造工艺线路是:毛坯→球化退火→粗加工→调质→半精加工→淬火回火→精磨。热处理工艺如下:
(1)球化退火 800℃×3~4h,炉冷,720℃×2~3h,炉冷500℃出炉空冷。
(2)调质 830℃×15min,淬油,700~720℃×2h回火。调质后硬度为22~26HRC。
(3)去应力 淬火前进行640℃×4h去应力,低于300℃出炉空冷。
(4)淬火回火 229~400℃×1h预热,830℃×15min加热,淬入80~100℃热油4~5min,170~180℃×3~4h回火。
经上述工艺处理,硬度为61~64HRC,变形合格,达到设计要求。
模具粗加工后的调质处理和半精工后去应力回火,可细化组织、改善碳化物的弥散度和分布状态,提高淬火硬度和耐磨性。按上述工艺处理的冲模,使用寿命一次可连续冲制12000片以上,且冲制光栏片端面的表面粗糙度低,同时可增加模具的修复次数,也就是说模具总寿命提高了。
CrWMn钢模具在淬火后应立即进行回火处理,以免产生裂纹使模具报废。此外,模具回火出炉冷至室温方可清洗,过早清洗也可能产生裂纹造成废品。
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