激光表面硬化技术在模具制造中的应用

激光表面处理技术的使用使低品位材料能够实现高性能的表面改性，实现低成本零件制造和高性能工作表面的结合，这具有可观的经济和社会效益。激光淬火依靠材料基体的热传导进行自冷淬火，不需要冷却介质和相关的支撑装置，成本低廉，环境不受污染。与传统的淬火硬度相比，激光表面硬化处理后的零件表面硬度提高了20％。硬化层的深度通常为0.3至0.5mm。如果使用更高功率的激光，则可以达到1毫米。激光硬化的热影响区小，淬火应力和变形小，后续加工余量小，甚至有些工件在激光加工后可以直接使用。激光束的能量可以连续调节并且没有惯性。结合数控系统，它可以对形状复杂的零件和其他传统方法难以处理的零件进行局部硬化，也可以对零件的不同零件进行不同的激光硬化。由于激光表面处理的上述特性，它特别适用于某些零件的表面及其局部位置，这些零件及其局部位置是常规硬化处理（如渗碳和碳氮共渗硬化，渗氮和高中频感应加热硬化）难以达到的等）。强化处理，使其在模具制造中具有独特的优势：可以实现用低档模具钢或铸铁代替高端模具钢，用国产模具钢代替进口模具钢，可以实现更好的修复（再制造工程）模具，降低模具制造成本。激光表面硬化技术在模具制造中的应用可以将设计，材料选择，模具制造，检查，维修等多种技术整合为一体，大大缩短了设计和制造周期，降低了生产成本，改变了模具制造方法，并最终实现了整合和提升整个模具行业水平。这些优势在技术，经济和服务方面均与现有传统技术无法比拟。例如，过去，SC6350微型汽车纵梁前部的厚板拉深模具是用Cr12MoV材料制成的。它由12个刀片组成。由于在插入件的制造期间大的淬火变形，因此需要二次加工。 “接缝的影响​​已导致模具具有较高的加工成本和较长的周期，并且零件容易受到冲击。”模具的表面经过激光硬化处理，原始的Cr12MoV和其他材料的12个嵌件整体上用球墨铸铁QT600-2代替。您只需要稍微磨一下表面即可使用。与原始制造工艺相比，对模具进行激光加工后，材料节省了40％到60％，加工时间和工具成本降低了30％，使用寿命大大提高。特别值得一提的是，厚板拉深模具使零件“拉深和烧制”成为技术难题，国际上没有很好的解决方案，而采用激光表面强化工艺来有效解决这一技术难题。表面质量和尺寸精度冲压件中的一部分满足使用厚板拉伸模具的要求，这使得模具设计中的材料选择更加广泛。再例如，灰色汽车铸铁HT300最初用于微车覆盖件冲压件，硬度仅为28〜32HRC。使用模具时，只需要修理几十个甚至几个工件，就严重影响了加工进度，增加了劳动强度。模具表面经激光硬化和强化后，硬度可达到58HRC以上，大大提高了模具的使用寿命。实验表明，经过5000次连续打孔后，不需要ldquo，并且仍然可以打孔光泽度。