熱壓機(jī)模具鋼板變形?3 個預(yù)防技巧讓蝕刻花紋零損傷
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粗加工后:將鋼板放入退火爐,以 500-550℃保溫 2-3 小時,然后隨爐冷卻至室溫,可消除 60%-70% 的加工應(yīng)力。注意升溫速度控制在 50℃/ 小時以內(nèi),避免溫差過大產(chǎn)生新應(yīng)力。
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蝕刻前:對鋼板進(jìn)行 “低溫時效處理”,在 180-200℃下保溫 4-5 小時,進(jìn)一步釋放殘余應(yīng)力。這一步能有效避免蝕刻后花紋因應(yīng)力釋放出現(xiàn) “細(xì)微開裂”,同時增強(qiáng)鋼板的尺寸穩(wěn)定性。
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熱壓溫度 180-220℃:優(yōu)先選擇預(yù)硬態(tài)塑膠模具鋼(如 2311、2738),硬度控制在 HRC28-32。這類鋼材在該溫度區(qū)間內(nèi)彈性模量穩(wěn)定,熱膨脹系數(shù)?。s 11×10??/℃),變形風(fēng)險低。
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熱壓溫度 220-250℃:建議選用耐熱模具鋼(如 H13),經(jīng)淬火 + 回火處理后硬度控制在 HRC38-42。避免使用硬度超過 HRC45 的鋼材,其在高溫下易出現(xiàn) “熱脆”,導(dǎo)致蝕刻花紋邊緣崩裂。
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注意:若需在蝕刻后做表面硬化,需選擇 “低溫硬化工藝”(如滲氮溫度≤500℃),高溫硬化會破壞已蝕刻的花紋精度,同時增加變形風(fēng)險。
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安裝多組熱電偶:在加熱板的中心、邊緣、四角各布置 1 個熱電偶,實時監(jiān)測溫度,確保板面溫差≤±5℃。若邊緣溫度比中心高 10℃以上,會導(dǎo)致鋼板 “邊緣翹曲”,蝕刻花紋出現(xiàn)拉伸變形。
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升溫 “階梯式” 進(jìn)行:從室溫升至目標(biāo)溫度需分 3-4 個階段(如室溫→100℃→160℃→220℃),每個階段保溫 30 分鐘,讓鋼板均勻受熱,避免 “驟熱驟冷” 產(chǎn)生熱應(yīng)力。
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冷卻 “緩慢降溫”:熱壓結(jié)束后,先關(guān)閉加熱,讓鋼板隨設(shè)備自然降溫至 100℃以下,再取出冷卻,避免直接暴露在空氣中導(dǎo)致 “快速收縮變形”。
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調(diào)整熱壓機(jī)壓板平行度:定期檢測上下壓板的平行度,誤差需≤0.1mm/m,若偏差過大,需通過墊片調(diào)整,確保壓力均勻傳遞到模具鋼板。
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采用 “分段加壓” 模式:初始壓力設(shè)為終壓力的 30%(如終壓力 15MPa,初始壓力 5MPa),保持 5 分鐘,讓鋼板與工件充分貼合,再逐步加壓至目標(biāo)值,避免 “瞬間高壓” 導(dǎo)致鋼板變形。
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邊緣 “加壓補(bǔ)償”:對于尺寸超過 1.2m×2.4m 的大型模具鋼板,可在邊緣增加輔助加壓裝置,補(bǔ)償邊緣壓力損失,防止 “邊緣未壓實、中心過壓” 的問題。
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花紋邊緣與鋼板邊緣保持≥50mm 的距離,避免熱壓時邊緣變形帶動花紋扭曲。
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拐角處的花紋采用 “圓弧過渡”(半徑≥10mm),替代直角設(shè)計,減少應(yīng)力集中導(dǎo)致的花紋開裂。
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加強(qiáng)筋采用 “縱橫交錯” 設(shè)計,間距 300-400mm,高度 10-15mm,厚度與鋼板一致(如鋼板厚度 20mm,筋厚也為 20mm)。
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加強(qiáng)筋與鋼板采用焊接連接,焊后需進(jìn)行 180℃保溫 2 小時的去應(yīng)力處理,避免焊接應(yīng)力導(dǎo)致鋼板變形。
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尺寸≤1m×1m:厚度≥15mm;尺寸 1-2m×1-2m:厚度≥20mm;尺寸>2m×2m:厚度≥25mm。
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蝕刻花紋深度超過 0.3mm 時,鋼板厚度需比常規(guī)增加 3-5mm,彌補(bǔ)蝕刻導(dǎo)致的局部強(qiáng)度下降。