CN110193580A - 一种h13材料锻造模具工艺 - Google Patents

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肖开永
王永
陈正刚
周永弟
刘现
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    • B21J5/002—Hybrid process, e.g. forging following casting
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Abstract

本发明公开了一种H13材料锻造模具工艺，主要包括以下步骤：S1，下料，S2，锻造：对模块进行一次墩粗、一次拔长、二次墩粗、二次拔长、三次墩粗、三次拔长，最后精墩到需要尺寸，S3，冷却：将模块堆放在冷却坑内，将煤灰盖在模块上，缓冷至室温；S4，粗加工，S5，热处理：依次对模块进行球化退火、真空淬火、深冷处理和回火；S6，精加工；其技术方案要点是，采用三次墩拔和一次精墩，能够细化碳化物组织并消除其方向性，从而满足管接头锻造模具的抗冲击性能以及硬度、耐磨性的需要；采用球化退火、真空淬火、深冷、回火的热处理工艺，能够促进奥氏体转变为马氏体，提高力学性能，使组织更均匀，很好的解决模块易碎的缺陷。

Description

一种H13材料锻造模具工艺
技术领域
本发明涉及合金加工技术领域，更具体地说，它涉及一种H13材料锻造模具工艺。
背景技术
管接头质量好坏关键在于锻造技术，而锻造技术的核心在于锻造模具，锻造模具的精度以及使用寿命都影响到管接头的质量；模具的精度越高，相应的锻造出来的管接头的精度越高；通过不同的加工工序可以减轻模具的磨损量，进而提高使用寿命。
目前的管接头锻造模具多是H13钢，H13材料属于热作模具钢，是在碳工钢的基础上加入合金元素而形成的钢种，H13钢锻造模具锻造管接头的锻打寿命大多在15000次，模具在工作中承受着很大的压力和冲击载荷作用，而且冲击频率很高，模腔和高温金属接触，还要经受反复的加热和冷却，在时冷时热状态下，容易使模具的工作表面产生热疲劳裂纹，多次使用后容易发生碎裂，导致使用寿命难以提高，因此，如何提高加工精度、如何延长管接头模具的使用寿命是行业内的一大难题。
因此，需要对锻造工艺进行改进，以提升管接头模具的使用寿命。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种H13材料锻造模具工艺，其具有能够有效提升模具使用寿命的特点。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种H13材料锻造模具工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1，下料：通过锯床将毛坯断切成150mm×150×100mm的模块；
S2，锻造：对模块进行一次墩粗、一次拔长、二次墩粗、二次拔长、三次墩粗、三次拔长，最后精墩到需要尺寸，锻造温度控制在780℃～1120℃，每次墩粗的压下量为6～12％，每次拔长的压下量为6～12％；
S3，冷却：将模块堆放在冷却坑内，将煤灰盖在模块上，缓冷至室温；
S4，粗加工：将锻好的模块粗加工，并加工出型腔，余量控制在1-3mm；
S5，热处理：依次对模块进行球化退火、真空淬火、深冷处理和回火；
S6，精加工：通过铣削或磨削将模块加工至尺寸为120mm×120×90mm的模具，并对型腔进行精加工。
优选的，步骤S2中的一次墩粗、一次拔长的始锻温度控制在1050℃～1120℃，终锻温度≥850℃。
优选的，步骤S2中的二次墩粗、二次拔长的始锻温度控制在820℃～950℃，终锻温度≥820℃。
优选的，步骤S2中的三次墩粗、三次拔长的始锻温度控制在840℃～960℃，终锻温度≥830℃，精墩温度≥800℃。
优选的，步骤S5中的真空淬火温度控制在1000～1060℃。
优选的，步骤S5中的深冷处理温度控制在-185℃～-170℃，介质为低温液氮，模块悬挂于液氮上方，时间控制在2-3h。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、采用三次墩拔和一次精墩，能够细化碳化物组织并消除其方向性，从而满足管接头锻造模具的抗冲击性能以及硬度、耐磨性的需要；
2、采用球化退火、真空淬火、深冷、回火的热处理工艺，能够促进奥氏体转变为马氏体，提高力学性能，使组织更均匀，很好的解决模块易碎的缺陷。
附图说明
图1为流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
一种H13材料锻造模具工艺，包括以下步骤：
S1，下料：通过锯床将毛坯断切成150mm×150×100mm的模块；
S2，锻造：对模块进行一次墩粗、一次拔长、二次墩粗、二次拔长、三次墩粗、三次拔长，最后精墩到需要尺寸，锻造温度控制在780℃～1120℃，每次墩粗的压下量为6～12％，每次拔长的压下量为6～12％；一次墩粗、一次拔长的始锻温度控制在1050℃～1120℃，终锻温度≥850℃。二次墩粗、二次拔长的始锻温度控制在820℃～950℃，终锻温度≥820℃。三次墩粗、三次拔长的始锻温度控制在840℃～960℃，终锻温度≥830℃，精墩温度≥800℃。采用三次墩拔和一次精墩，能够细化碳化物组织并消除其方向性，从而满足管接头锻造模具的抗冲击性能以及硬度、耐磨性的需要。
S3，冷却：将模块堆放在冷却坑内，将煤灰盖在模块上，缓冷至室温；
S4，粗加工：将锻好的模块粗加工，并加工出型腔，余量控制在1-3mm，粗加工采用洗削加工。
S5，热处理：依次对模块进行球化退火、真空淬火、深冷处理和回火；真空淬火温度控制在1000～1060℃；深冷处理温度控制在-185℃～-170℃，介质为低温液氮，模块悬挂于液氮上方，时间控制在2-3h。促进奥氏体转变为马氏体，提高力学性能，使组织更均匀，很好的解决模块易碎的缺陷。
S6，精加工：通过铣削或磨削将模块加工至尺寸为120mm×120×90mm的模具，并对型腔进行精磨。
下表为新工艺生产的锻造模具试制情况：
从试制结果可知，新工艺生产的管接头锻造模具的生产数量达到近20000件/副，相比之前旧模具15000件/副提高至少30％。

Claims (6)

1.一种H13材料锻造模具工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1，下料：通过锯床将毛坯断切成150mm×150×100mm的模块；
S2，锻造：对模块进行一次墩粗、一次拔长、二次墩粗、二次拔长、三次墩粗、三次拔长，最后精墩到需要尺寸，锻造温度控制在780℃～1120℃，每次墩粗的压下量为6～12％，每次拔长的压下量为6～12％；
S3，冷却：将模块堆放在冷却坑内，将煤灰盖在模块上，缓冷至室温；
S4，粗加工：将锻好的模块粗加工，并加工出型腔，余量控制在1-3mm；
S5，热处理：依次对模块进行球化退火、真空淬火、深冷处理和回火；
S6，精加工：通过铣削或磨削将模块加工至尺寸为120mm×120×90mm的模具，并对型腔进行精加工。
2.根据权利要求1所述的H13材料锻造模具工艺，其特征在于：步骤S2中的一次墩粗、一次拔长的始锻温度控制在1050℃～1120℃，终锻温度≥850℃。
3.根据权利要求2所述的H13材料锻造模具工艺，其特征在于：步骤S2中的二次墩粗、二次拔长的始锻温度控制在820℃～950℃，终锻温度≥820℃。
4.根据权利要求3所述的H13材料锻造模具工艺，其特征在于：步骤S2中的三次墩粗、三次拔长的始锻温度控制在840℃～960℃，终锻温度≥830℃，精墩温度≥800℃。
5.根据权利要求1所述的H13材料锻造模具工艺，其特征在于：步骤S5中的真空淬火温度控制在1000～1060℃。
6.根据权利要求1所述的H13材料锻造模具工艺，其特征在于：步骤S5中的深冷处理温度控制在-185℃～-170℃，介质为低温液氮，模块悬挂于液氮上方，时间控制在2-3h。
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