感应加热在冲裁模上的应用湖南滨湖柴油机总厂（湖南益阳４１３００２）夏宁清１引言金属的感应 加热热处理具有加热速度快，氧化脱碳少，工件变形小等一系列优点，因而得到迅速发展，其应用 领域也不断拓宽。近几年来，将感应加热用于冲裁模的淬火取得了比较好的效果，解决了生产中的 许多实际问题。从目前大多数中小型企业的热处理工艺水平看，冲裁模的热处理有以下３种方式： ①高铬或中铬工具钢模具，整体淬火后线切割；②碳素工具钢或低合金工具钢模具，凸、凹模装配 后整体淬火；③不能整体淬火的模具，使用火焰淬火使刃口硬化。当模具使用碳素工具钢制造且其 尺寸又较大时（内腔大于３００ｍｍ），整体淬火如何将热处理变形控制在允许范围内便是关键， 稍有不当便会使整副模具报废。如果将感应加热技术用于碳素工具钢模具淬火，既可以保证刃部硬 化，又解决了变形问题，还能使一些有锻造裂纹的模具起死回生，为工厂的模具热处理开辟一条新 路。２感应器的设计与制造在模具感应加热淬火中，感应器的设计与制造质量尤为重要。首先，必 须考虑工件的加热方式，对凸模来说，一般设计成外圆加热用感应器即可。就凹模而言，有两种方 法可供选择：①设计成类似内孔加热用感应器，此时圆环效应与邻近效应相反，热效率低，必须使 用导磁体驱流，而且要求感应器制造的几何尺寸比较准确，若无专用胎模则难以保证，但其优点是 沿冲裁方向硬化长度可达８～１０ｍｍ。②设计成类似平面加热用感应器，利用邻近效应来加热工 件，其不足之处是沿冲裁方向硬化长度只有４～５ｍｍ。根据多年使用证明，用后一种方法完全可 行。其次，由于模具淬火用感应器尺寸比较大，强度不高，大多数情况下单件生产，不可能对感应 器的尺寸进行工艺验证，凸模淬火时，单边间隙为３～５ｍｍ。凹模淬火时，感应器的内形尺寸可 以等于或小于凹模的内形尺寸，以充分利用尖角效应将刃口硬化。第三，由于模具感应加热时采用 同时加热法，而模具尺寸又比较大，故必须考虑加热面积。据资料介绍，１００ｋＷ电子管式高频 机一次同时加热面积不大于９０ｃｍ２，当模具的刃部周长超过１ｍ时，感应器加热部分的截面尺 寸不宜过大。第四，对于Ｒ１０ｍｍ以下的圆角或尖角，必须考虑尖角效应，凸模尤其如此。另外 ，由于模具淬火加热时间长，感应器本身的感抗大，所以感应器除对模具冷却外，自身必须有良好 的散热水路，否则短时间内便会烧毁。３淬火工艺由于冲裁模的感应加热淬火一般是单件、大件， 必须保证一次成功，所以正确的淬火工艺至关重要。开口间隙应尽可能小，必要时可用导磁体加强 ，不然该处温度会偏低，凹模淬火时为提高热效率，采用１．５～２ｍｍ的间隙，为保险起见，在 模具和感应器之间用云母片隔开。设备的输出要正确调整，否则工件升温慢，振荡管阳极损耗大， 不利于设备安全运行。模具冷却时为避免开裂，不能采用连续水冷，可采用断续冷却，之后立即回 火，以充分消除应力。４使用效果经过近几年的实践，用感应淬火处理了近２０副Ｔ１０Ａ和ＺＧ ４５制成的冲模，最大的凹模周长达１．８ｍ，模具淬火硬度６０ＨＲＣ以上，基本无变形，使用过程中耐磨性好，无崩刃现象，解决了工厂模具热处理中的一大难题。感应加热在冲裁模上的应用$湖南滨湖柴油机总厂@夏宁清
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