激光表面硬化技术在模具制造中的应用

使用激光表面处理技术可以实现低品位材料的高性能表面改性，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，无需冷却介质和相关支撑设备，成本低廉，对环境无污染。与传统的淬火硬度相比，激光表面硬化处理后的零件的表面硬度提高了％-20％。硬化层的深度通常为0.3-0.5mm。如果使用更高功率的激光，则可以达到1mm。激光淬火的热影响区小，淬火应力和变形小，后续加工余量小。有些工件甚至可以在激光处理后直接使用。激光束的能量可以连续调节，并且没有惯性。利用数控系统，可以对具有复杂形状的零件和难以通过传统方法处理的其他零件进行局部硬化，并且可以通过不同的激光来硬化零件的不同部分。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，而这些零件及其局部位置是常规淬火处理（例如渗碳和碳氮共渗淬火，氮化和高中频感应加热淬火）难以达到的等等。）强化处理，使其在模具制造中具有独特的优势：低品位模具钢或铸铁可替代高端模具钢，家用模具钢可替代进口模具钢，并增强可以进行模具修理（再制造工程）以降低模具制造成本。激光表面硬化技术在模具制造中的应用可以整合设计，材料选择，模具制造，检查，维修等技术，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，最终实现了集成和升级整个模具行业水平。这些优势是现有传统技术在技术，经济和服务方面无法比拟的。例如，用于SC6350微型汽车纵梁前部的厚板拉伸模具始终由Cr12MoV材料制成，该材料由12个刀片组成。由于刀片制造过程中的大淬火变形，需要进行二次加工。 “接缝的影响​​使模具的加工成本高，周期长，零件容易“烧焦”的现象，一直无法解决。激光淬火是在模具表面上进行的。原始Cr12MoV和其他材料的12个刀片被球墨铸铁QT600-2整体铸件取代。成型表面通过激光​​强化，硬度达到58-62HRC。模具淬火后没有变形。您只需要稍微抛光一下表面就可以使用。与原来的制造工艺相比，通过激光对模具进行加工后，可以节省材料40％到60％，加工时间和工具成本降低了30％，使用寿命大大提高。特别值得注意的是，对于用于零件拉伸和燃烧的厚板拉伸模具的技术问题，没有好的国际解决方案。但是，采用激光表面强化工艺可以有效地解决这一技术难题，提高冲压件的表面质量和尺寸精度，满足厚板拉模的要求，使模具设计中的材料选择更加广泛。再例如，灰铸铁HT300最初用于微型车的顶盖冲压部件，其硬度仅为28-32HRC。使用模具时，只需要修理几十个甚至几个工件即可，这严重影响了加工进度并增加了劳动强度。经过激光淬火和模具表面强化处理后，硬度可以达到58HRC以上，大大提高了模具的使用寿命。实验表明，经过5000次的连续打孔，不需要“打孔”，仍然可以打出光亮d。