1．產(chǎn)生變形及裂紋的主要因素

　　1．1冷作模具結(jié)構(gòu)

　　（1）凡窄長(zhǎng)形狀的凹模、凸模易產(chǎn)生變形，其變形量的大小與形狀復(fù)雜程度、長(zhǎng)寬比、型腔與邊框的寬度比有關(guān)。形狀越復(fù)雜，長(zhǎng)寬比及型腔與邊框?qū)挾缺仍酱?，其變形量越大。變形的?guī)律是型腔中部癟入，凸模通常是翹曲。

　?。?）凡是形狀復(fù)雜清角的淬火型腔，在尖角處極易產(chǎn)生裂紋，甚至易出現(xiàn)炸裂現(xiàn)象，出現(xiàn)的頻率與材料的成分、熱處理工藝等有關(guān)。

　?。?）圓筒形壁厚較薄零件，若在內(nèi)壁進(jìn)行切割，易產(chǎn)生變形，一般由圓形變?yōu)闄E圓形。若將其切割缺口，在即將切透時(shí)易產(chǎn)生炸裂現(xiàn)象。

　?。?）由零件外部切入的較深槽口易產(chǎn)生變形，變形規(guī)律為口部?jī)?nèi)收，變形量的大小與槽口的深度及材料性質(zhì)有關(guān)。

　　1．2熱加工工藝

　?。?） 冷作模具毛坯在始鍛溫度過高或過低，終鍛溫度偏低。

　　（2） 終鍛溫度過高，晶粒長(zhǎng)大，終鍛后冷卻速度過慢，有網(wǎng)狀碳化物析出的模坯。

　?。?） 鍛坯退火沒有按照球化退火工藝進(jìn)行，球化珠光體超過5級(jí)的零件。

　　（4） 淬火加熱溫度過高，奧氏體晶火粒粗大，降低材料強(qiáng)韌性，增加脆性。

　?。?） 淬火工件未及時(shí)回火和回火不充分的零件。

　　1．3機(jī)械加工工藝

　?。?）面積較大的凹模，中間大面積切除而又事先未挖空，因切去框內(nèi)較大的體積，框形尺寸將產(chǎn)生一定的變形。

　　（2）凡坯料中無外形起點(diǎn)穿絲孔，不得不從坯料外切入的，不論其凸?；鼗鹦螤钊绾?，一般容易產(chǎn)生變形，尤其是淬火件變形嚴(yán)重，甚至在切割中產(chǎn)生裂紋。

　?。?）對(duì)已熱處理后磨削的冷作模具，無砂輪粒度、進(jìn)刀量、冷卻方式等工藝要求，磨削后表面有燒傷及微裂紋等疵病的冷作模具零件。

　　1．4冷作模具用材料

　?。?）原材料存在嚴(yán)重的碳化物偏析。

　?。?）淬透性差、易變形的材料。

　　1．5線切割工藝

　?。?） 線切割的加工流程選擇不當(dāng)，易產(chǎn)生變形。

　?。?） 工件的裝夾方式不可靠，裝夾點(diǎn)的選擇不當(dāng)，均易產(chǎn)生變形。

　?。?） 電規(guī)準(zhǔn)選擇不當(dāng)，易產(chǎn)生裂紋。

　　2．防止變形和開裂的措施

　　2．1選擇變形量較小的材料采用正確的熱處理工藝

　　為了防止和減少變形、開裂，對(duì)需要線切割加工的冷作模具，應(yīng)對(duì)材料的選擇、熱加工、熱處理各個(gè)制程過程環(huán)節(jié)都要充分關(guān)注和重視。

　　（1）嚴(yán)格原材料化學(xué)成分、金相組織和探傷栓查，不合格原材料和粗晶粒鋼材及有害雜質(zhì)含量超標(biāo)鋼材不宜選用。

　　（2）盡量選用真空冶煉、爐外精煉或電渣重熔鋼材。

　?。?）避免選用淬透性差、易變形的材料。

　?。?）毛胚料應(yīng)合理鍛造、拔長(zhǎng)、鍛壓比等遵守鍛造守則，原材料長(zhǎng)度與直徑之比（即鍛造比）最好選2～3。

　?。?）改進(jìn)熱處理工藝，采用真空加熱、保護(hù)氣氛加熱和充分脫氧鹽浴爐加熱及分級(jí)淬火、等溫淬火。

　　（6）選擇理想的冷卻速度和冷卻介質(zhì)。
　

　　（7）冷作模具淬火后應(yīng)及時(shí)回火，盡量消除淬火內(nèi)應(yīng)力，降低脆性。

　?。?）用較長(zhǎng)時(shí)間回火，提高模具抗斷裂韌性值。

　　（9）充分回火，獲得穩(wěn)定的組織性能。

　?。?0）多次回火使殘余奧氏體轉(zhuǎn)變充分和消除新的應(yīng)力。

　?。?1）對(duì)于有第二類回火脆性冷作模具高溫回火后應(yīng)快冷（水冷或油冷），可消除第二類回火脆性。

　　（12）冷作模具化學(xué)熱處理之前進(jìn)行擴(kuò)散退火、球化退火、調(diào)質(zhì)處理，充分細(xì)化原始組織。

　　2．2優(yōu)化線切割加工的工藝方案

　　（1） 改進(jìn)切割方法。

　　①改一次切割到位的傳統(tǒng)習(xí)慣為加粗、精2次切割,以便第1次粗切割后的變形量在精切割時(shí)被修正,一般精切割時(shí)的切割量應(yīng)根據(jù)第1次切割后的變形量大小而定,一般取0.5μｍ左右即可。這種辦法常應(yīng)用于形狀復(fù)雜而勢(shì)必產(chǎn)生變形的零件或要求精度較高、配合間隙較小的模具。

　?、诟?點(diǎn)裝夾為單點(diǎn)裝夾，以便切割過程中的變形能自由伸張，防止2點(diǎn)裝夾對(duì)變形的干涉，但要注意，單點(diǎn)夾壓的合理部位通常在末尾程序處。這樣所產(chǎn)生的變形只影響廢料部位，避免了對(duì)成型部位的影響率。

　?、蹖?duì)易變形的切割零件，要根據(jù)零件形狀特征統(tǒng)籌安排切割的起點(diǎn)、程序走向及裝夾位置。以盡量減少變形量。一般應(yīng)選擇較平坦，已精加工或?qū)ぷ餍阅苡绊懖淮蟮牟课辉O(shè)置線切割的起始點(diǎn)。

　　（2） 選擇合理的工藝參數(shù)。

　?、俨捎酶叻逯嫡}沖電參數(shù)，使冷作模具工件材料以氣相拋出，氣化熱大大高于熔化熱，以帶走大部分熱量，避免工件表面過熱而產(chǎn)生變形。

　?、谟行У剡M(jìn)行逐個(gè)脈沖檢測(cè)，控制好集中放電脈沖串的長(zhǎng)度，也可解決局部過熱問題，消除裂紋的產(chǎn)生。

　　③脈沖能量對(duì)裂紋的影響極其明顯，能量越大，裂紋則越寬越深；脈沖能量很小時(shí)，例如采用精加工電規(guī)準(zhǔn)，表面粗糙度值Ｒａ＜　1.25μｍ，一般不易出現(xiàn)裂紋。