挺杆冷挤压模具采用超音频加热设备进行热处理的工艺分析

挺杆是与气门配套使用的，在发动机汽缸内的导管内作上下往复运动，从而将凸轮作用于它的推力传给推杆，依次来传递动力的。因此挺杆在工作过程中，必然与凸轮反复进行高应力的接触，故彼此之间存在较大的摩擦力，挺杆与凸轮相接触的端面为内球面，与凸轮的相对滑动为点接触，因此要承受接触应力的作用。低碳钢（20、25等）制冷挤压挺杆的制造，20、25钢退火后的硬度在105-125HB，是采用将退火后的毛坯放入凹槽中，采用凸模进行冷挤压成形的，挺杆挤压后的温度在200-300℃，因此凸模与凹模的表面温度应在300-500℃范围内，需要承受较高的工作温度。

冷挤压凸模与凹模在工作过程中与坯料之间产生强烈的摩擦和冲击作用，冷挤压模是工作条件最苛刻的冷作模具；冷挤压冲头和凹模均承受较大的压力。冲头或凸模向下运动，被挤压件坯料沿轴向在冲头与凹模的间隙中流动，最后挤压成管状挺杆。冲头或凸模在挤压过程中承受很大的压应力，在脱模时还受到坯料对凸模的摩擦力而引起的拉应力作用，以及承受凸模偏心而造成的弯曲应力等，因此冷挤压模的失效形式为磨损、塌陷、断裂、弯曲等。故要求冷挤压模具有高的硬度、良好的淬透性和耐磨性、高的热稳定性、具有适当的韧性与强度等。为此，我们常用超音频加热设备对挺杆冷挤压模具进行热处理，效果非常好。

(1)凸模与凹模的热处理 凸模与凹模的工作性质是一致的，故对其的技术要求与热处埋性能是相同的，选用的材料为Cr12MoV或W9Mo3Cr4V，其热处理技术指标为：整体硬度60-64HRC，变形量≤0.15mm，回火充分，表面无腐蚀与烧伤。

①Cr12MoV钢冷挤压模具的热处理工艺 其热处理工序为预热、加热、冷却、回火、检验等，工艺参数为：采用超音频加热设备进行热处理，淬火温度为840-860℃，然后再在50-70℃的热油中冷却到220℃左右提出，回火热处理也可以采用超音频加热设备进行，温度为180-200℃，至少回火两次。

②W9Mo3Cr4V钢冷挤压模具的热处理工艺 由于高速钢的热导率低，合金元素的含量高，形成了大量的合金碳化物，因此其热处理要经过两次或三次预热，以缩小内外温差，减小热应力的作用，避免造成其淬火和回火开裂。其热处理工艺为：采用超音频加热设备进行1190-1210℃的加热热处理，然后再进行淬火热处理，最后进行三次高温回火热处理。

为了避免高合金钢或高速钢淬火后，存在较多的残余奥氏体，该组织是极不稳定的，在室温下放置或使用过程中，将发生向马氏体的转变，另外在热处理后的磨削过程中，容易发生奥氏体转变为马氏体的过程，造成体积的膨胀和组织应力的增加，最终造成模具的开裂、变形、塌陷等，因此进行充分的回火是获得技术指标的保证与前提，必须进行3次左右的回火处理，可确保残余奥氏体的数量控制到8%以下。

本文简单介绍了挺杆冷挤压模具的热处理工艺，许多厂家采用上述工艺进行热处理，生产出来的工件质量良好，满足了其工作需要。