模具作為鍛件生產(chǎn)的關(guān)鍵工裝,其交貨期長(zhǎng)短對(duì)鍛件產(chǎn)品的交貨期至關(guān)重要。自20世紀(jì)70年代開始,國際上就提出預(yù)硬化的想法,但由于受到加工機(jī)床剛度和切削刀具的制約,預(yù)硬鋼的硬度無法達(dá)到模具的使用硬度,所以預(yù)硬化技術(shù)的進(jìn)展不大。80年代,隨著機(jī)床和刀具技術(shù)的進(jìn)步,預(yù)硬化技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用速度逐漸加快。我國在90年代中后期開始采用預(yù)硬化模塊。預(yù)硬模具鋼在模具鋼出廠前由模具鋼生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行了模具最終熱處理,模具硬度已達(dá)到使用要求,模具制造企業(yè)購進(jìn)模具鋼后直接進(jìn)行粗、精加工,中間不需再進(jìn)行熱處理。加工預(yù)硬模具鋼主要有兩方面的要求,一是機(jī)床的剛性,二是刀具的切削性能。實(shí)踐證明,目前的數(shù)控刀具加工50HRC以下硬度的材料沒有問題。
東風(fēng)鍛造有限公司近年來的預(yù)硬模具鋼供應(yīng)商分別來自日本和美國。日本供應(yīng)的預(yù)硬鋼有一個(gè)特點(diǎn)—各向同性。對(duì)于鍛造工藝而言,就是可不用考慮鍛打方向是否與模塊纖維方向垂直。因此,模具鋼生產(chǎn)企業(yè)不用等收到各種尺寸規(guī)格的模塊毛坯后再進(jìn)行鍛造,而是事先按照一定的規(guī)格尺寸系列地鍛造好模具毛坯,模具廠購買毛坯后可根據(jù)需要切割成各種尺寸規(guī)格的模塊。由于不用考慮材料纖維方向,六面中的任何一面均可加工型槽,縮短了模具制造企業(yè)的訂貨周期。而美國的一家預(yù)硬鋼生產(chǎn)企業(yè)則擁有獨(dú)特的寬模鍛造技術(shù)和高效淬火處理工藝,尤其對(duì)于截面尺寸較大的模具,淬透性很好。我國國內(nèi)企業(yè)在模具材料的預(yù)硬化技術(shù)方面,起步晚,規(guī)模小,目前還不能滿足國內(nèi)模具制造的要求。
使用預(yù)硬鋼的好處是使模具制造工藝更加簡(jiǎn)化,不用考慮熱處理工序的安排,不用考慮熱處理變形及余量的問題;模具外形、型槽和頂料孔等不分粗、精加工,加工工序集中,進(jìn)而縮短了模具制造周期,同時(shí)也提高了模具制造精度??梢灶A(yù)見,隨著加工設(shè)備、刀具技術(shù)的不斷進(jìn)步,由于中間不需進(jìn)行熱處理工序,即使是大型曲軸(模具材料一般為5Cr2NiMoVSi)模具,也完全有可能在一周甚至三天以內(nèi)加工完成,極大地縮短整個(gè)新品開發(fā)的周期,提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力擴(kuò)大市場(chǎng)份額。(余冶)