就精密復(fù)雜模具變形狀況、變形原因作研究，來(lái)探討減少和控制精密復(fù)雜模具變形的措施，以提高模具產(chǎn)品的質(zhì)量和使用壽命。
一．模具材料的影響
1．模具的選材
某模具企業(yè)從選材和熱處理簡(jiǎn)便考慮，選擇T10A鋼制造截面尺寸相差懸殊、要求淬火后變形較小的較復(fù)雜模具，硬度要求56-60HRC。熱處理后模具硬度符合技術(shù)要求，但模具變形較大，無(wú)法使用，造成模具報(bào)廢。后來(lái)該企業(yè)采用微變形鋼Cr12鋼制造，模具熱處理后硬度和變形量都符合要求。預(yù)防措施：制造精密復(fù)雜、要求變形較小的模具，要盡量選用微變形鋼，如空淬鋼等。
2．模具材質(zhì)的影響
某廠送來(lái)一批Cr12MoV鋼，制造較復(fù)雜模具，模具都帶有Φ60mm圓孔，模具熱處理后，部分模具圓孔出現(xiàn)橢圓，造成模具報(bào)廢。一般來(lái)說(shuō)，Cr12MoV鋼是微變形鋼，不應(yīng)該出現(xiàn)較大變形。我們對(duì)變形嚴(yán)重的模具進(jìn)行金相分析發(fā)現(xiàn)，模具鋼中含有大量的共晶碳化物，且呈帶狀和塊狀分布。
?。?）模具橢圓（變形）產(chǎn)生的原因
這是因?yàn)槟＞咪撝谐室欢ǚ较蚍植嫉牟痪鶆蛱蓟锏拇嬖?，碳化物的膨脹系?shù)比鋼的基體組織小30%左右，加熱時(shí)它阻止模具內(nèi)孔膨脹，冷卻時(shí)又阻止模具內(nèi)孔收縮，使模具內(nèi)孔發(fā)生不均勻的變形，從而使模具的圓孔出現(xiàn)橢圓。
?。?）預(yù)防措施
?、?在制造精密復(fù)雜模具時(shí)，要盡量選擇碳化物偏析較小的模具鋼，不要圖便宜，選用小鋼廠生產(chǎn)的材質(zhì)較差的鋼材。
?、?對(duì)存在碳化物嚴(yán)重偏析的模具鋼，要進(jìn)行合理鍛造來(lái)打碎碳化物晶塊，降低碳化物不均勻分布的等級(jí)，消除性能的各向異性。
?、?對(duì)鍛造后的模具鋼要進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理，使之獲得碳化物分布均勻、細(xì)小和彌散的索氏體組織、從而減少精密復(fù)雜模具熱處理后的變形。
?、?對(duì)于尺寸較大或無(wú)法鍛造的模具，可采用固溶雙細(xì)化處理，使碳化物細(xì)化、分布均勻，棱角圓整化，可達(dá)到減少模具熱處理變形的目的。
二．模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響
有些模具選材和鋼的材質(zhì)都很好，往往因?yàn)槟＞呓Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，如薄邊、尖角、溝槽、突變的臺(tái)階、厚薄懸殊等，造成模具熱處理后變形較大。
1．變形的原因
由于模具各處厚薄不均或存在尖銳圓角，因此在淬火時(shí)引起模具各部位之間的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力的不同，從而導(dǎo)致各部位體積膨脹的不同，使模具淬火后產(chǎn)生變形。
2．預(yù)防措施
設(shè)計(jì)模具時(shí)，在滿足實(shí)際生產(chǎn)需要的情況下，應(yīng)盡量減少模具厚薄懸殊、結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，在模具的厚薄交界處，盡可能采用平滑過(guò)渡等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)模具的變形規(guī)律預(yù)留加工余量，在淬火后不致于因?yàn)槟＞咦冃味鼓＞邎?bào)廢。對(duì)形狀特別復(fù)雜的模具，為使淬火時(shí)冷卻均勻，可采用組合結(jié)構(gòu)。
三．模具制造工序及殘余應(yīng)力的影響
在工廠經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，一些形狀復(fù)雜、精度要求高的模具，在熱處理后變形較大，經(jīng)認(rèn)真調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，模具在機(jī)械加工和最后熱處理階段未進(jìn)行任何預(yù)先熱處理。
1．變形原因
機(jī)械加工過(guò)程中的殘余應(yīng)力和淬火后的應(yīng)力疊加，增大了模具熱處理后的變形。
2．預(yù)防措施
（1）粗加工后、半精加工前應(yīng)進(jìn)行一次去應(yīng)力退火，即（630-680）℃×（3-4）h爐冷至500℃以下出爐空冷，也可采用400℃×（2-3）h去應(yīng)力處理。
?。?）降低淬火溫度，減少淬火后的殘余應(yīng)力。
（3）采用淬油170oC出油空冷（分級(jí)淬火）。
?。?）采用等溫淬火工藝可減少淬火殘余應(yīng)力。
采用以上措施可使模具淬火后殘余應(yīng)力減少，模具變形較小。
四．熱處理加熱工藝的影響
加熱速度的影響
模具熱處理后的變形一般都認(rèn)為是冷卻造成的，這是不正確的。模具特別是復(fù)雜模具，加工工藝的正確與否對(duì)模具的變形往往產(chǎn)生較大的影響，對(duì)一些模具加熱工藝的對(duì)比可明顯看出，加熱速度較快，往往產(chǎn)生較大的變形。
?。?）變形原因
任何金屬加熱時(shí)都要膨脹，由于鋼在加熱時(shí)，同一個(gè)模具內(nèi)，各部分的溫度不均（即加熱的不均勻）就必然會(huì)造成模具內(nèi)各部分的膨脹的不一致性，從而形成因加熱不均的內(nèi)應(yīng)力。在鋼的相變點(diǎn)以下溫度，不均勻的加熱主要產(chǎn)生熱應(yīng)力，超過(guò)相變溫度加熱不均勻，還會(huì)產(chǎn)生組織轉(zhuǎn)變的不等時(shí)性，既產(chǎn)生組織應(yīng)力。因此加熱速度越快，模具表面與中心部的溫度差別越大，應(yīng)力也越大，模具熱處理后產(chǎn)生的變形也越大。
?。?）預(yù)防措施
對(duì)復(fù)雜模具在相變點(diǎn)以下加熱時(shí)應(yīng)緩慢加熱。一般來(lái)說(shuō)，模具真空熱處理變形要比鹽浴爐加熱淬火小得多。采用預(yù)熱，對(duì)于低合金鋼模具可采用一次預(yù)熱（550-620oC）；對(duì)于高合金鋼模具應(yīng)采用二次預(yù)熱（550-620oC和800-850oC）。三相差動(dòng)繼電器，三相過(guò)電流繼電器和多配置的接地故障繼電器
報(bào)警通道激活的常開(kāi)或常閉觸點(diǎn)
差動(dòng)繼電器模塊提供穩(wěn)定的雙繞組電力變壓器和發(fā)電機(jī)變壓器組短路和繞組匝間保護(hù)，繞組間的短路保護(hù)發(fā)電機(jī)
接地故障繼電器模塊根據(jù)原則選擇提供變壓器高壓和LV側(cè)保護(hù)：穩(wěn)定電流差動(dòng)原理，高阻抗原理，剩余電流原理或中性電流原理
三級(jí)過(guò)電流模塊提供電力變壓器和發(fā)電機(jī)和二級(jí)備用接地故障保護(hù)
短工作時(shí)間甚至在電流互感器飽和
操作特性的差動(dòng)繼電器模塊很容易適應(yīng)不同的應(yīng)用
穩(wěn)定不必要的操作發(fā)生在保護(hù)區(qū)和變壓器勵(lì)磁涌流的故障
二次諧波抑制不需要的繼電器操作預(yù)防變壓器勵(lì)磁涌流
第五諧波抑制不需要的繼電器操作防止變壓器過(guò)勵(lì)磁。第五諧波抑制可以中止，如果第五諧波的基本頻率分量和危險(xiǎn)的過(guò)電壓上升率過(guò)高
寬CT比校正范圍：準(zhǔn)確的校正通過(guò)數(shù)字設(shè)置
沒(méi)有中間電流互感器的雙繞組電力變壓器保護(hù)的需要：數(shù)值向量組匹配的高壓和LV側(cè)
四重型輸出繼電器，斷路器跳閘和五個(gè)輸出繼電器信號(hào)
五可編程的外部控制輸入用于從氣體繼電器報(bào)警及跳閘信號(hào)，機(jī)油溫度傳感器和其他傳感器的變壓器輔助設(shè)備
集成電路斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作時(shí)間可調(diào)
差動(dòng)繼電器和接地故障繼電器模塊提供了模擬和數(shù)字信號(hào)的綜合干擾記錄器功能：信號(hào)可用于觸發(fā)選擇
敏感的相電流和相位角顯示便于檢查勵(lì)磁電路連接和向量組的匹配
高免疫力電氣和電磁干擾使繼電器可用于惡劣環(huán)境中
高可用性和系統(tǒng)的可靠性，由于硬件和軟件的不斷監(jiān)督
強(qiáng)大的軟件支持繼電器參數(shù)化和閱讀的測(cè)量和記錄值和事件數(shù)據(jù)
成員的spacom產(chǎn)品族和ABB的配電自動(dòng)化系統(tǒng)
CE標(biāo)記根據(jù)EC指令EMC
穩(wěn)定的差動(dòng)繼電器的SPAD 346 C是專為保護(hù)雙繞組電力變壓器和發(fā)電機(jī)變壓器組對(duì)繞組匝間短路，匝間故障，接地故障，并對(duì)故障發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)繞組間的短路和極。此外，繼電器可用于三繞組變壓器的保護(hù)，以提供的電力變壓器的短路功率75%是來(lái)自同一方向供給，為補(bǔ)償電抗器和短電纜線路的保護(hù)。
沒(méi)有插入變壓器為雙繞組電力變壓器的保護(hù)需要，為繼電器允許向量組的匹配，相電流的零序分量和CT比值校正消除進(jìn)行數(shù)值。
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