[发明专利]一种提高钢质冷作模具尺寸稳定性的方法

说明书

本发明涉及钢质冷作模具技术领域，尤其涉及一种提高钢质冷作模具尺寸稳定性的方法。本发明提供的方法通过模拟模具服役工况的受力处理状况，对冷作模具处理一定的次数，促进钢材中残留奥氏体的分解转变为马氏体，从而大幅度提高了模具的尺寸稳定性。

技术领域

本发明涉及钢质冷作模具技术领域，尤其涉及一种提高钢质冷作模具尺寸稳定性的方法。

背景技术

冷作模具钢用于制造使金属冷变形的模具。由于服役过程中模具会受到拉伸、压缩、冲击、疲劳、摩擦等机械力的作用，由于持续受到来自一定方向、一定大小的力冲击，冷作模具钢通常会出现因尺寸变化而导致模具失效的情况。随着技术的发展，对于冷作模具尺寸的精度要求越来越高，但其在服役期间的尺寸变化问题依然存在。

模具在使用过程中的尺寸变化，最主要的原因是模具钢微观组织中的残留奥氏体没有完全去除，残留的奥氏体导致该种组织在服役过程中发生了马氏体相变，进而导致模具材料宏观尺寸的变化。通常情况下，本领域主要采用热处理工艺来尽可能地去除钢材中残留的奥氏体。目前，采用的热处理工艺主要是通过深冷处理以及2～3次高温回火；有些情况下，甚至需要在热处理工艺中最后一次高温回火之后再添加一次尺寸稳定化热处理工艺。但是，上述处理工艺仍然不能彻底解决模具在服役期间的尺寸变化问题。为了解决模具尺寸变形的问题，还可以采用硬质合金替代冷作模具钢的方式，虽然硬质合金可以较好地解决模具尺寸变形的问题，但是若采用硬质合金代替冷作模具钢，其制造成本至少是模具钢的两倍以上。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种提高钢质冷作模具尺寸稳定性的方法。本发明通过采用适应性处理工艺，不但解决了钢质冷作模具变形的问题，而且无需大量增加设备投入或者制造成本。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种提高冷作模具尺寸稳定性的方法，对热处理后的钢质冷作模具进行适应性处理；

所述适应性处理包括以下步骤：

在工况模拟力作用下，使所述热处理后的钢质冷作模具至少工作100次；所述工况模拟力≥模具服役时所需力。

优选地，将所述热处理后的钢质冷作模具安装到与之配套的材料成型设备上，并加载待被加工材料，进行所述适应性处理。

优选地，所述工况模拟力不超过模具服役时所需力的120％。

优选地，所述冷作模具包括板状落料模具、冲孔模具、圆刀模切模具、弯折模具、修边模具、冷镦模、冷挤压模、冲头模具、压弯模、拉丝模或剪刀模具。

优选地，当冷作模具为板状落料模具时，所述模具服役时所需力为1～200吨；当冷作模具为冲孔模具时，所述模具服役时所需力为1～300吨；当冷作模具为圆刀模切模具时，所述模具服役时所需力为2000～10000公斤；当冷作模具为弯折模具时，所述模具服役时所需力为0.5～100吨。

优选地，制备所述冷作模具的钢材的种类为碳素钢或合金钢。

优选地，制备所述冷作模具的钢材中的残留奥氏体在适应性处理前的含量为5～10％时，模具工作100～1000次；含量为10％～35％时，模具工作1000～10000次。

优选地，制备所述冷作模具的钢材中的残留奥氏体在经过适应性处理后的含量为1％～3％。

优选地，所述热处理包括依次进行的加热、保温、淬火、深冷处理以及一次以上回火处理。

优选地，对冷作模具进行所述适应性处理后，还包括对冷作模具进行精加工处理。