CN115181919A - 一种模具铸造退火工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及模具技术领域，且公开了一种模具铸造退火工艺，包括以下步骤：S1、将所需要的金属进行熔炼，通过高温将金属融化成溶液状态，将熔炼的金属溶液进行恒温保存；S2、按照所需制作模具的图纸进行模套的制作，采用石膏成型模套进行模具的铸造，对模套的内部的粗糙度进行控制；S3、对模套内壁进行洁净度清理，然后将模套进行加热，对模套内壁均与的喷洒脱模剂；S4、将金属溶液倒入加热至150℃以上的模套内，然后进行浇筑定型冷却；通过对待生产模具的金属进行融化，通过石膏这种耐高温且制作容易的材料进行模套的制作，通过脱模剂对后期的脱模进行优化，然后将溶液注入模套进行浇筑定型，在定型后的模具由于需要的性能和硬度不一，进而快速的选择合适的退火工艺。

Description

一种模具铸造退火工艺
技术领域
本发明涉及模具技术领域，具体为一种模具铸造退火工艺。
背景技术
随着社会科技的发展，越来越多的零部件通过拆卸更换的方式可以增大其他整体设备的维修更换效率，减少操作的复杂度，而为了零部件的通用性，一般都采用共通的零部件，因此可以进行零部件的批量生产，在生产零部件时，一般通过模套内注入相应的金属溶液进行铸造，而模具铸造出来后容易出现硬度不适配、加工应力不满足、内部组织不足导致容易出现断裂或损坏的各种情况，因此需要对铸造好的模具进行退火，退火目的是降低硬度，改善切削加工性；降低残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷，但是退火时需要不同的温度和冷却时间情况来保证效果。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种模具铸造退火工艺，解决了上述背景技术中所存在的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种模具铸造退火工艺，包括以下步骤：
S1、将所需要的金属进行熔炼，通过高温将金属融化成溶液状态，将熔炼的金属溶液进行恒温保存；
S2、按照所需制作模具的图纸进行模套的制作，采用石膏成型模套进行模具的铸造，对模套的内部的粗糙度进行控制；
S3、对模套内壁进行洁净度清理，然后将模套进行加热，对模套内壁均与的喷洒脱模剂；
S4、将金属溶液倒入加热至150℃以上的模套内，然后进行浇筑定型冷却；
S5、去模处理，将冷却后的模具进行取出，对模具表面进行打磨处理；
S6、根据适应的模具需求进行退火，由于加热温度和冷却速度不同，退火处理对改变金属组织和性能的作用也不同，所以退火一般分为完全退火、不完全退火、等温式退火、球化退火、去应力式退火、均匀化退火六种方法；
S7、对退火完毕后的模具进行再次的表面处理。
优选的，所述S6步骤中，完全退火应用于平衡加热和冷却时有固态相变(重结晶)发生的合金，进而形成晶粒较细、片层较厚、组织均匀的珠光体；不完全退火的目的是细化组织和降低硬度，等温式退火应用于缩短退火的生产周期，并能使整个工件获得更为均匀的组织和性能，球化退火主要用于刀具和冷冲模具的锻造毛胚，它可使模具降低硬度、改善切削加工性、消除或减少组织的不均勻性、为淬火处理作组织准备，去应力式退火主要用于消除铸件、焊接件在铸造、焊接过程中产生的内应力，以及消除精密零件切削加工时在表层留下的加工应力，均匀化退火的目的是加快合金元素扩散，尽可能缩短保温时间。
优选的，所述S6步骤中，完全退火一般将温度控制在各该合金的相变温度区间以上30～50℃保存一段时间，对模具进行缓慢加热和缓慢冷却。
优选的，所述S6步骤中，不完全退火一般将温度控制在模具的各合金的相变温度区间之内，使其达到不完全奥氏体化，随之对模具进行缓慢冷却。
优选的，所述S6步骤中，等温式退火一般是将温度升温至模具各合金的相变温度区间，然后对模具保温一定时间，使钢奥氏体化，然后迅速移入温度在模具的最低合金的相变温度以下另一炉内，等温保持直到奥氏体全部转变为片层状珠光体为止，最后以任意速度冷却下来(通常是出炉在空气中冷却)。
优选的，所述S6步骤中，球化退火是只应用于钢模具的一种退火方法，将钢模具加热到稍低于或稍高于钢的固相线的温度或者使温度在上下周期变化，然后钢模具缓冷下来。
优选的，所述S6步骤中，去应力退火是将模具加热到合金的固相线以下的适当温度(非合金钢在500-600℃)，保温后随炉冷却。
优选的，所述S6步骤中，均匀化退火将模具加热到各该合金的固相线温度以下的某一较高温度，长时间保温，然后缓慢冷却下来。
(三)有益效果
本发明提供了一种模具铸造退火工艺，具备以下有益效果：
(1)、本发明通过对待生产模具的金属进行融化，通过石膏这种耐高温且制作容易的材料进行模套的制作，通过脱模剂对后期的脱模进行优化，然后将溶液注入模套进行浇筑定型，在定型后的模具由于需要的性能和硬度不一，进而快速的选择合适的退火工艺。
(2)、本发明当模具需要晶粒较细、片层较厚、组织均匀的珠光体时选择完全退火工艺，当模具需要细化组织和降低硬度时选择不完全退火，为了缩短退火的生产周期，并能使整个工件获得更为均匀的组织和性能时选择等温式退火，模具需要降低硬度、改善切削加工性、消除或减少组织的不均勻性、为淬火处理作组织准备时选择球化退火，需要消除铸件、焊接件在铸造、焊接过程中产生的内应力，以及消除精密零件切削加工时在表层留下的加工应力时选择去应力式退火，加快合金元素扩散，尽可能缩短保温时间时选择均匀化退火。
附图说明
图1为本发明的方法流程示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供一种技术方案：一种模具铸造退火工艺，包括以下步骤：
S1、将所需要的金属进行熔炼，通过高温将金属融化成溶液状态，将熔炼的金属溶液进行恒温保存；
S2、按照所需制作模具的图纸进行模套的制作，采用石膏成型模套进行模具的铸造，对模套的内部的粗糙度进行控制；
S3、对模套内壁进行洁净度清理，然后将模套进行加热，对模套内壁均与的喷洒脱模剂；
S4、将金属溶液倒入加热至150℃以上的模套内，然后进行浇筑定型冷却；
S5、去模处理，将冷却后的模具进行取出，对模具表面进行打磨处理；
S6、根据适应的模具需求进行退火，由于加热温度和冷却速度不同，退火处理对改变金属组织和性能的作用也不同，所以退火一般分为完全退火、不完全退火、等温式退火、球化退火、去应力式退火、均匀化退火六种方法；完全退火应用于平衡加热和冷却时有固态相变(重结晶)发生的合金，进而形成晶粒较细、片层较厚、组织均匀的珠光体；不完全退火的目的是细化组织和降低硬度，等温式退火应用于缩短退火的生产周期，并能使整个工件获得更为均匀的组织和性能，球化退火主要用于刀具和冷冲模具的锻造毛胚，它可使模具降低硬度、改善切削加工性、消除或减少组织的不均勻性、为淬火处理作组织准备，去应力式退火主要用于消除铸件、焊接件在铸造、焊接过程中产生的内应力，以及消除精密零件切削加工时在表层留下的加工应力，均匀化退火的目的是加快合金元素扩散，尽可能缩短保温时间
S7、对退火完毕后的模具进行再次的表面处理。
方法还设置有完全退火一般将温度控制在各该合金的相变温度区间以上30～50℃保存一段时间，对模具进行缓慢加热和缓慢冷却；不完全退火一般将温度控制在模具的各合金的相变温度区间之内，使其达到不完全奥氏体化，随之对模具进行缓慢冷却；等温式退火一般是将温度升温至模具各合金的相变温度区间，然后对模具保温一定时间，使钢奥氏体化，然后迅速移入温度在模具的最低合金的相变温度以下另一炉内，等温保持直到奥氏体全部转变为片层状珠光体为止，最后以任意速度冷却下来(通常是出炉在空气中冷却)；球化退火是只应用于钢模具的一种退火方法，将钢模具加热到稍低于或稍高于钢的固相线的温度或者使温度在上下周期变化，然后钢模具缓冷下来；去应力退火是将模具加热到合金的固相线以下的适当温度(非合金钢在500-600℃)，保温后随炉冷却；均匀化退火将模具加热到各该合金的固相线温度以下的某一较高温度，长时间保温，然后缓慢冷却下来。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种模具铸造退火工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将所需要的金属进行熔炼，通过高温将金属融化成溶液状态，将熔炼的金属溶液进行恒温保存；
S2、按照所需制作模具的图纸进行模套的制作，采用石膏成型模套进行模具的铸造，对模套的内部的粗糙度进行控制；
S3、对模套内壁进行洁净度清理，然后将模套进行加热，对模套内壁均与的喷洒脱模剂；
S4、将金属溶液倒入加热至150℃以上的模套内，然后进行浇筑定型冷却；
S5、去模处理，将冷却后的模具进行取出，对模具表面进行打磨处理；
S6、根据适应的模具需求进行退火，由于加热温度和冷却速度不同，退火处理对改变金属组织和性能的作用也不同，所以退火一般分为完全退火、不完全退火、等温式退火、球化退火、去应力式退火、均匀化退火六种方法；
S7、对退火完毕后的模具进行再次的表面处理。
2.根据权利要求1所述的一种模具铸造退火工艺，其特征在于：所述S6步骤中，完全退火应用于平衡加热和冷却时有固态相变(重结晶)发生的合金，进而形成晶粒较细、片层较厚、组织均匀的珠光体；不完全退火的目的是细化组织和降低硬度，等温式退火应用于缩短退火的生产周期，并能使整个工件获得更为均匀的组织和性能，球化退火主要用于刀具和冷冲模具的锻造毛胚，它可使模具降低硬度、改善切削加工性、消除或减少组织的不均勻性、为淬火处理作组织准备，去应力式退火主要用于消除铸件、焊接件在铸造、焊接过程中产生的内应力，以及消除精密零件切削加工时在表层留下的加工应力，均匀化退火的目的是加快合金元素扩散，尽可能缩短保温时间。
3.根据权利要求2所述的一种模具铸造退火工艺，其特征在于：所述S6步骤中，完全退火一般将温度控制在各该合金的相变温度区间以上30～50℃保存一段时间，对模具进行缓慢加热和缓慢冷却。
4.根据权利要求1所述的一种模具铸造退火工艺，其特征在于：所述S6步骤中，不完全退火一般将温度控制在模具的各合金的相变温度区间之内，使其达到不完全奥氏体化，随之对模具进行缓慢冷却。
5.根据权利要求1所述的一种模具铸造退火工艺，其特征在于：所述S6步骤中，等温式退火一般是将温度升温至模具各合金的相变温度区间，然后对模具保温一定时间，使钢奥氏体化，然后迅速移入温度在模具的最低合金的相变温度以下另一炉内，等温保持直到奥氏体全部转变为片层状珠光体为止，最后以任意速度冷却下来(通常是出炉在空气中冷却)。
6.根据权利要求1所述的一种模具铸造退火工艺，其特征在于：所述S6步骤中，球化退火是只应用于钢模具的一种退火方法，将钢模具加热到稍低于或稍高于钢的固相线的温度或者使温度在上下周期变化，然后钢模具缓冷下来。
7.根据权利要求1所述的一种模具铸造退火工艺，其特征在于：所述S6步骤中，去应力退火是将模具加热到合金的固相线以下的适当温度(非合金钢在500-600℃)，保温后随炉冷却。
8.根据权利要求1所述的一种模具铸造退火工艺，其特征在于：所述S6步骤中，均匀化退火将模具加热到各该合金的固相线温度以下的某一较高温度，长时间保温，然后缓慢冷却下来。
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