材料成型与控制工程开题报告--T10钢落料凹模的热处理工艺及变形控制

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1、 毕业设计(论文)开题报告 题 目： T10 钢落料凹模的热处理工艺及变形控制 学 院： 应用技术学院 专 业： 材料成型与控制工程 2013 年 3 月 1 日 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 1 文献综述： 结合毕业设计 （论文） 课题情况， 根据所查阅的文献资料， 每人撰写 2500 字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。 文文 献献 综综 述述 0 0 引言引言 在现代工业生产中,模具已经成为生产各种工业产品不可缺少的重要工艺装备,随 着我国工业业的不断发展工业飞不断发展.模具的重要性更是不可替代,提高模具制造 工艺水平,保证模具质量、降低生产成本以及先进模具制造技术的

2、开发应用是模具制造 业思考的重要课题。 T10钢是最常见的一种碳素工具钢，韧度适中，生产成本低，经热处理后硬度能达 到60HRC以上，用于制造具有锋利刀口和有少许韧性的工具。适于制造切削条件较差、 耐磨性要求较高且不受突然和剧烈冲击振动而需要一定的韧性及具有锋利刃口的各种 工具，也可用作不受较大冲击的耐磨零件。适于制造切削条件较差、耐磨性要求较高 且不受突然和剧烈冲击振动而需要一定的韧性及具有锋利刃口的各种工具，如车刀、 刨刀、钻头、丝锥、扩孔刀具、螺丝板牙、铣刀手锯锯条、还可以制作冷镦模、冲模、 拉丝模、铝合金用冷挤压凹模、纸品下料模、塑料成型模具、小尺寸冷切边模及冲孔 模，低精度而形状简单

3、的量具（如卡板等） ，也可用作不受较大冲击的耐磨零件等。热 处理后要求有高的硬度HRC(59一65)、强度、耐磨性及适当的韧性等；通常采用球化退 火、淬火及回火的传统热处理工艺。通常认为这可使钢获得具有最佳配合的强度和韧 性。一些工厂的生产实践表明,T10钢制冷变形模具使用寿命较低,易出现壁裂、崩刃和 折断等,以致过早报废。为此,我们探索改进T10钢落料凹模的热处理工艺。 1 T101 T10 钢落料凹模的工作条件、主要失效形式及性能要求钢落料凹模的工作条件、主要失效形式及性能要求 1.11.1 工作条件工作条件 落料模工作条件刃口经多次冲击、摩擦和弯曲应力,多数模具需要有复杂的形状和 精确的

4、尺寸,冲孔和落料冲头经受压、弯、冲击和磨损。下料剪刀经受磨损、压缩和弯 曲载荷,模具在工作中将承受周期性的力学负荷和热负荷作用,同时还将受到试件摩 擦、脱模时的冲击和碰撞作用等。 1.21.2 主要失效形式主要失效形式 产生裂纹，变形大，疲劳失效 1.3 1.3 性能要求性能要求 使模具工作部分的内表面为马氏体组织,心部是索氏体、 屈氏体组织,外表面为正火 珠光体加渗碳组织,从而使模具工作部分有较高的硬度、强度及耐磨性,其它部位又有 一定韧性,淬火变形小,又避免开裂。足够的强度和韧性;较高的耐磨性和抗蚀性;热处 理后的工作硬度一般为 5458HRC。 1.4 T101.4 T10 钢的组织特点

5、钢的组织特点 T10A 钢锻造后的冷却速度不同,所获得的金相显微组织也不相同。经砂冷、空冷、 喷水冷却和水冷后所获得的显微组织分别为粗片状的珠光体加少量断续网状的二次渗 碳体、索氏体、托氏体和托氏体加马氏体。T10A 钢中碳的质量分数较高,脆性较大,为 避免开裂,冷却时不宜有马氏体组织存在,因而冷却速度不宜过大,一般情况下喷水冷 却时的冷却速度已经足够。由所获得的金相显微组织可知,在冷却速度允许的情况 下,T10A 钢锻造后的冷却速度越快,则所获得的珠光体晶粒和渗碳体颗粒越细小。 2 2 分析分析T10T10钢落料凹模的失效原因钢落料凹模的失效原因 为减少热处理畸变,需要我们根据具体问题采取有

6、效的措施。主要问题是 T10钢落 料凹模热处理后中筋变形大； 初步分析金属热胀冷缩的物理本性及相变时的比容变化 引起体积变化, 引起形状变化的情况有四种 ( 加热、冷却不均, 内外应力) ; 工艺措 施: 去应力,包扎窄筋塞孔, 淬火, 回火; .工艺效果: 满足要求；总结: 防止或减少 畸变的有效措施，淬火前的保护、正确的加热、正确选定冷却和运动方向。 2.1 提出问题提出问题 通常高碳钢模具大都在低温回火条件下工作,它虽有很高的硬度及耐磨性,但因塑 性及韧性很低,静载及动载下的缺口敏感性很差,尤其是抗冲击过载能力不足,使用中 并非因磨损而失效,常因裂断而报废,这种情况目前较普遍.因此,为使模具在具有高的 硬度和耐磨性的同时具有足够的韧性, T10钢制造的落料凹模(如下所示) ，技术要求为硬 度HRC58- 62, 落料孔中筋变形 不大于0.06mm 2.2 分析问题分析问题 我们知道, 模具畸变有形状变化和体积变化。体积的变化是金属热胀冷缩的物理 本性及相变时的比容变化而引起的。 钢的组织不同