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摘要：
本文通过模具的材料材质、残余应力、结构设计、制造工序、热处理加热的工艺与冷却工艺等几个影响因素，分析了模具热处理过程中的变形问题，并从这几个方面提出了相应的预防措施和改善措施。
【关键词】模具热处理 变形原因 措施
前言
模具的形状很复杂、品种也比较多、表面比较粗糙，所以制造难度是很大的。模具经过热处理后会产生严重的变形，这将对模具的使用寿命和质量造成严重的影响。所以，在模具热处理的过程中要预防和减少模具的变形。下面主要讲了模具热处理的变形的影响因素和它的预防措施。
1.模具热处理中的影响因素和变形原因
1.1模具材料的影响
1.1.1模具材质的影响
某工厂有一些结构比较复杂的模具，这些模具都是带有￠60mm圆孔的，这些模具经过热处理之后，一些相邻的模具圆孔会发生椭圆的变形，从而使模具出现报废[1]。这种钢是微变形钢的一种，按常理来说，不会发生严重变形的现象。所以，我们对这些变形比较严重的模具进行研究，发现了许多共晶碳化物存在于模具钢中，分布形状呈块状和带状。
1.1.1.1模具发生变形的原因
模具钢中有着一些碳化物，这些碳化物是不均匀的，而且按一定的方向呈现，钢的基体组织高于这些碳化物膨胀系数的 30 %，所以在模具加热的时候，这些碳化物会减小模具圆孔的膨胀，在模具冷却的时候，这些碳化物又会减少模具内孔发生收缩的现象，从而使模具圆孔发生严重变形的现象，就是指这些模具的圆孔产生椭圆的现象。
1.1.2 模具选材的影响
某工厂从模具的热处理简便的方面考虑，选择了一些截面尺寸相差很大的钢，它的硬度要求比较高，在淬火后模具变形较小。这种模具在进行热处理后，符合技术要求的是模具的硬度，但是模具发生了很大的变形，根本无法使用，从而使模具报废。后来该工厂又引进了一种微变形的钢，模具在进行热处理之后，它的变形量和硬度都比较符合制造的技术要求[2]。所以平时要采用微变形的钢，这样才能制造出变形较小、复杂精密的模具。
1.2模具的制造工序和一些残余应力的影响
某机械厂有一些精度要求比较高、形状比较复杂的模具，这些模具在经过热处理后发生严重的变形，经调查研究后才发现，在最后的热处理阶段没有对这些模具进行预先的热处理。
1.2.1变形的原因
模具在机械的加工制造过程中，存在着一些淬火之后的应力和残余应力，这些应力叠加到一起，就使模具的变形大大地加剧。
1.3模具的设计结构的影响
有一些模具，它们的选材比较好，钢的材质也很好，但是有时模具的结构设计非常不合理，这就使模具热处理后发生严重的变形。
1.3.1变形的原因
模具的每个地方的厚薄是不均匀的，有的模具还有着尖锐的圆角，所以，模具在淬火的时候，它的组织应力和每个部位的热应力是不同的，这就造成模具每个部位产生不同的体积膨胀，模具在淬火之后发生严重地变形。
1.4热处理的加热工艺的影响
1.4.1 加热温度的影响
有一些厂家，他们为了得到较高硬度的模具，在模具淬火的时候经常进行加热温度。但是大量的实践表明，这种加热温度的方法是错误的。如果用较高热的加热温度对模具进行淬火加热，模具会产生严重的变形[3]。
1.4.2 加热速度的影响
人们通常都认为热处理之后的冷却使模具变形，这种认识是错误的。一些复杂的模具，它们的变形程度与加热工艺的错对有着很大的关系。实践证明，模具的加热速度越快，它们的变形程度就越大。
2.相应的预防和改进措施
2.1工厂在制造复杂精密的模具的时候，不要贪图小便宜，采用的模具钢的碳化物的偏析要较小，一些模具钢的碳化物会发生严重的偏析，对于此类模具钢，要打碎其中碳化物的晶块，对这些模具钢进行合理地锻造，从而使碳化物的分布等级降低。还有一些尺寸很大和无法进行锻造的模具，对于这些模具，可采用双细化的固溶处理的方法，从而使模具的棱角圆整化、碳化物更细化，降低模具热处理的变形程度。
2.2对于模具，在它们的半精加工前和粗加工之后，要对模具进行退火，还能采用去应力的方法来降低淬火的温度，使模具淬火之后的残余应力减少。为了减少淬火的残余应力，还可以采用淬油、分级淬火、出油空冷等一些淬火的工艺[4]。这些措施能减少模具在淬火之后的残余应力，从而降低模具热处理之后的变形程度。
2.3人们在设计模具的时候，要降低模具的结构不对称的程度和厚薄悬殊的程度，在模具的薄厚交界的地方，采用平滑过渡的结构设计。要熟知模具变形的一些规律，根据这些规律，预留模具制造的加工量，使模具在淬火之后，不会因为变形而出现报废的现象。还可以采用组合式结构，使模具在淬火之后冷，降低模具热处理的变形的程度。
2.4在复杂模具加热的时候要缓慢地加热
模具的真空热处理出现的变形程度，比盐浴炉的淬火加热产生变形的程度要低很多，要采用模具预热的方法，对一些高合金构成的模具采用二次预热的方法，对低合金构成的模具采用一次预热的方法，这些措施都可以使模具热处理的程度降低。
结语
在模具制造的过程中，热处理是其中必备的一项加工工艺，模具的成本和质量与模具的热处理有很大的关系，可以增加模具的使用寿命。模具热处理中遇到的难题就是模具的变形问题，模具变形的原因有很多，我们要掌握模具变形的规律，认真地调查和分析，总结预防模具变形的措施，减少模具变形的程度，促进模具热处理的发展。
参考文献：
[1]熊惟皓，周理.模具材料及热处理[M].北京：电子工业出版社，2007，13-15.
[2]张友声，王永智.塑料模具计算机辅助设计[J].北京：机械工业出版社，1998.（10）.24-26.
[3]陈万林，姜彤等.实用模具技术[M].北京：机械工业出版社，2000，（10）.11-13.
[4]张展等.非标设备设计手册[M].兵器工业出版社，2004.16-17.
本文通过模具的材料材质、残余应力、结构设计、制造工序、热处理加热的工艺与冷却工艺等几个影响因素，分析了模具热处理过程中的变形问题，并从这几个方面提出了相应的预防措施和改善措施。
【关键词】模具热处理 变形原因 措施
前言
模具的形状很复杂、品种也比较多、表面比较粗糙，所以制造难度是很大的。模具经过热处理后会产生严重的变形，这将对模具的使用寿命和质量造成严重的影响。所以，在模具热处理的过程中要预防和减少模具的变形。下面主要讲了模具热处理的变形的影响因素和它的预防措施。
1.模具热处理中的影响因素和变形原因
1.1模具材料的影响
1.1.1模具材质的影响
某工厂有一些结构比较复杂的模具，这些模具都是带有￠60mm圆孔的，这些模具经过热处理之后，一些相邻的模具圆孔会发生椭圆的变形，从而使模具出现报废[1]。这种钢是微变形钢的一种，按常理来说，不会发生严重变形的现象。所以，我们对这些变形比较严重的模具进行研究，发现了许多共晶碳化物存在于模具钢中，分布形状呈块状和带状。
1.1.1.1模具发生变形的原因
模具钢中有着一些碳化物，这些碳化物是不均匀的，而且按一定的方向呈现，钢的基体组织高于这些碳化物膨胀系数的 30 %，所以在模具加热的时候，这些碳化物会减小模具圆孔的膨胀，在模具冷却的时候，这些碳化物又会减少模具内孔发生收缩的现象，从而使模具圆孔发生严重变形的现象，就是指这些模具的圆孔产生椭圆的现象。
1.1.2 模具选材的影响
某工厂从模具的热处理简便的方面考虑，选择了一些截面尺寸相差很大的钢，它的硬度要求比较高，在淬火后模具变形较小。这种模具在进行热处理后，符合技术要求的是模具的硬度，但是模具发生了很大的变形，根本无法使用，从而使模具报废。后来该工厂又引进了一种微变形的钢，模具在进行热处理之后，它的变形量和硬度都比较符合制造的技术要求[2]。所以平时要采用微变形的钢，这样才能制造出变形较小、复杂精密的模具。
1.2模具的制造工序和一些残余应力的影响
某机械厂有一些精度要求比较高、形状比较复杂的模具，这些模具在经过热处理后发生严重的变形，经调查研究后才发现，在最后的热处理阶段没有对这些模具进行预先的热处理。
1.2.1变形的原因
模具在机械的加工制造过程中，存在着一些淬火之后的应力和残余应力，这些应力叠加到一起，就使模具的变形大大地加剧。
1.3模具的设计结构的影响
有一些模具，它们的选材比较好，钢的材质也很好，但是有时模具的结构设计非常不合理，这就使模具热处理后发生严重的变形。
1.3.1变形的原因
模具的每个地方的厚薄是不均匀的，有的模具还有着尖锐的圆角，所以，模具在淬火的时候，它的组织应力和每个部位的热应力是不同的，这就造成模具每个部位产生不同的体积膨胀，模具在淬火之后发生严重地变形。
1.4热处理的加热工艺的影响
1.4.1 加热温度的影响
有一些厂家，他们为了得到较高硬度的模具，在模具淬火的时候经常进行加热温度。但是大量的实践表明，这种加热温度的方法是错误的。如果用较高热的加热温度对模具进行淬火加热，模具会产生严重的变形[3]。
1.4.2 加热速度的影响
人们通常都认为热处理之后的冷却使模具变形，这种认识是错误的。一些复杂的模具，它们的变形程度与加热工艺的错对有着很大的关系。实践证明，模具的加热速度越快，它们的变形程度就越大。
2.相应的预防和改进措施
2.1工厂在制造复杂精密的模具的时候，不要贪图小便宜，采用的模具钢的碳化物的偏析要较小，一些模具钢的碳化物会发生严重的偏析，对于此类模具钢，要打碎其中碳化物的晶块，对这些模具钢进行合理地锻造，从而使碳化物的分布等级降低。还有一些尺寸很大和无法进行锻造的模具，对于这些模具，可采用双细化的固溶处理的方法，从而使模具的棱角圆整化、碳化物更细化，降低模具热处理的变形程度。
2.2对于模具，在它们的半精加工前和粗加工之后，要对模具进行退火，还能采用去应力的方法来降低淬火的温度，使模具淬火之后的残余应力减少。为了减少淬火的残余应力，还可以采用淬油、分级淬火、出油空冷等一些淬火的工艺[4]。这些措施能减少模具在淬火之后的残余应力，从而降低模具热处理之后的变形程度。
2.3人们在设计模具的时候，要降低模具的结构不对称的程度和厚薄悬殊的程度，在模具的薄厚交界的地方，采用平滑过渡的结构设计。要熟知模具变形的一些规律，根据这些规律，预留模具制造的加工量，使模具在淬火之后，不会因为变形而出现报废的现象。还可以采用组合式结构，使模具在淬火之后冷，降低模具热处理的变形的程度。
2.4在复杂模具加热的时候要缓慢地加热
模具的真空热处理出现的变形程度，比盐浴炉的淬火加热产生变形的程度要低很多，要采用模具预热的方法，对一些高合金构成的模具采用二次预热的方法，对低合金构成的模具采用一次预热的方法，这些措施都可以使模具热处理的程度降低。
结语
在模具制造的过程中，热处理是其中必备的一项加工工艺，模具的成本和质量与模具的热处理有很大的关系，可以增加模具的使用寿命。模具热处理中遇到的难题就是模具的变形问题，模具变形的原因有很多，我们要掌握模具变形的规律，认真地调查和分析，总结预防模具变形的措施，减少模具变形的程度，促进模具热处理的发展。
参考文献：
[1]熊惟皓，周理.模具材料及热处理[M].北京：电子工业出版社，2007，13-15.
[2]张友声，王永智.塑料模具计算机辅助设计[J].北京：机械工业出版社，1998.（10）.24-26.
[3]陈万林，姜彤等.实用模具技术[M].北京：机械工业出版社，2000，（10）.11-13.
[4]张展等.非标设备设计手册[M].兵器工业出版社，2004.16-17.