重庆工业职业技术学院校企合作处 2008年6月 目 录 一、汽车电子制动系统取得突破性发展 二、激光传感器焊接技术的发展 三、高速加工中心的快速自动换刀技术 四、九轴六联动数控砂带磨床面世 五、模具热处理技术的现状及其走势分析 汽车电子制动系统取得突破性发展 在汽车上用响应迅速、结构简单的电子制动系统取代传统液压制动系统，业界在数年前就展开讨论，多家汽车零部件公司的研发工作也一直在进行。相比传统液压制动系统，电子制动系统省去了液压轮缸、驻车制动装置、制动主缸、真空助力器、液压制动力分配泵等，从而实现制动系统的简化、整备质量的降低、乘客舱空间的增长，并且能够减少制动距离。 西门子威迪欧公司去年在瑞典的雪地中对电子楔式制动系统进行测试，装备EWB的测试车从时速80km/h制动到完全静止，仅需64.5米的制动距离。而带有ESP的传统液压制动系统在相同速度和路况下，平均制动距离需要75米，整整缩短了10.5米。这就意味着配备EWB系统的测试车已经完全停下来的时候，采用传统液压制动器的汽车仍在以30km/h的速度前进。 优势明显的电子制动系统在航空工业中的应用已经相当普遍，并且已经证实了该系统杰出的制动性能。之所以迟迟未能在汽车上得到应用，原因主要有两个方面。第一是电子制动系统的成本较高，第二是电子制动系统可能受到其它信号的干扰而导致误操作，究竟汽车的使用环境要比飞机更为恶劣和复杂，使用者的专业性也不及飞机。而传统液压制动系统不会因为四周的电磁和脉冲信号而影响其正常工作，仍具有简单可靠的优势。 博世、大陆和西门子威迪欧等汽车零部件公司都设有团队非凡负责电子制动系统的研发。近日有欧洲媒体报道，大陆公司的制动系统取得突破，并且弃用了常见的楔式结构，新设计有效解决了上文提到的两个问题，已经接近量产的要求。但大陆公司的方案仅在后轮使用电子制动系统，这种折中方案能够与将来的EWB锲式电子制动系统配套，同时又能借用传统液压制动系统控制成本，从而推进技术进步。 假如在四个车轮上都采用电子制动系统，成本将比传统液压制动系统提高20。并且可靠性始终是这些公司最看重的问题，假如一旦需要召回，公司将难以承受这种巨大的损失，奔驰公司召回制动系统就被列为使用可靠性不高的先进制动系统的典型案例。 电子制动系统的前景虽然非常客观，但研发费用也是非常庞大的。在政府没有为这些零部件企业提供资金支持的情况下，不能将其实现量产将对研发造成很大阻力，大陆选择折中方案应该是一种可取的途径，这将加快EWB系统量产的步伐。 (源自：中国自动化网) 激光传感器焊接技术的发展 一、传感器 根据国家标准GB7665-87，传感器定义为：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件装置。 传感器作为检测工具，要求检测研究对象的物理或化学的信息，其工作过程要求稳定、可靠、精度高，所以对传感器有以下几个要求： （1）适应恶劣环境能力强――传感器一般工作环境十分广，从极寒至酷热地区，许多在露天环境下工作，能抗飞沙走石、灰尘，还应耐潮湿，较高的抗盐类腐蚀、酸性腐蚀的能力，有抗污染气体干扰的能力，能适应在高温、极寒、强烈振动、冲击以及在其他条件下正常工作的能力，还应抗噪声能力强，信噪比高。 （2）价格适中，适于大批量生产――要求传感器一致性好，适宜自动化批量生产，对加工设备有较高要求，以便排除人工操作带来的不一致性和失误。 （3）稳定性和可靠性高――传感器是一种高精度检测仪器，在军事、航空、航天中应用都有严格要求，产品都须经过严格测试才能应用。所以传感器生产是一种高新技术的具体运用和体现。一种传感器是否有较高的技术附加值体现在所包含的技术含量和加工工艺的技术是否高新。有部分传感器由于其应用环境的状况需金属封装，一般采用焊接密封，如压力传感器、力传感器、霍尔传感器、光电传感器、温度传感器等，这类传感器内部有敏感元件和集成电路，充惰性气体或抽真空与外界隔绝，有耐压、气密性要求，另有焊接强度要求和漏气率要求，对焊接质量要求高，而且焊接过程中要求变形小，不能对内部元件和微电路有损坏。目前传感器密封焊接有电阻焊、钨极氩弧焊、等离子弧焊、电子束焊和激光焊。 二、激光焊接 1、激光焊接原理――激光是辐射的受激发射光放大的简称，由于其独有的高亮度、高方向性、高单色性、高相干性，自诞生以来，其在工业加工中的应用十分广泛，成为未来制造系统共同的加工手段。用激光焊接加工是利用高辐射强度的激光束，激光束经过光学系统聚焦后，其激光焦点的功率密度为104-107W/cm2，加工工件置于激光焦点附近进行加热熔化，熔化现象能否产生和产生的强弱程度主要取决于激光作用材料表面的时间、功率密度和峰值功率。控制上述各参数就可利用激光进行各种不同的焊接加工。 2、激光焊接的一般特点――激光焊接是利用激光束作为热源的一种热加工工艺，它与电子束等离子束和一般机械加工相比较，具有许多优点：（1）激光束的激光焦点光斑小，功率密度高，能焊接一些高熔点、高强度的合金材料；（2）激光焊接是无接触加工，没有工具损耗和工具调换等问题。激光束能量可调，移动速度可调，可以多种焊接加工；（3）激光焊接自动化程度高，可以用计算机进行控制，焊接速度快，功效高，可方便的进行任何复杂形状的焊接；（4）激光焊接热影响区小，材料变形小，无需后续工序处理；（5）激光可通过玻璃焊接处于真空容器内的工件及处于复杂结构内部位置的工件；（6）激光束易于导向、聚焦，实现各方向变换；（7）激光焊接与电子束加工相比较，不需要严格的真空设备系统，操作方便；（8）激光焊接生产效率高，加工质量稳定可靠，经济效益和社会效益好。 3、激光焊接在传感器生产中的工艺特点――激光用来封焊传感器金属外壳是目前一种最先进的加工工艺方法，主要基于激光焊接有以下特点：（1）高的深宽比。焊缝深而窄，焊缝光亮美观；（2）最小热输入。由于功率密度高，熔化过程极快，输入工件热量很低，焊接速度快，热变形小，热影响区小；（3）高致密性。焊缝生成过程中，熔池不断搅拌，气体易出，导致生成无气孔熔透焊缝。焊后高的冷却速度又易使焊缝组织微细化，焊缝强度、韧性和综合性能高；（4）强固焊缝。高温热源和对非金属组份的充分吸收产生纯化作用，降低了杂质含量，改变夹杂尺寸和其在熔池中的分布，焊接过程中无需电极或填充焊丝，熔化区受污染小，使焊缝强度、韧性至少相当于甚至超过母体金属；（5）精确控制。因为聚焦光斑很小，焊缝可以高精度定位，光束容易传输与控制，不需要经常更换焊炬、喷咀，显著减少停机辅助时间，生产效率高，光无惯性，还可以在高速下急停和重新启始。用自控光束移动技术则可焊复杂构件；（6）非接触、大气环境焊接过程。因为能量来自激光，工件无物理接触，因此没有力施加于工件。另磁和空气对激光都无影响；（7）由于平均热输入低，加工精度高，可减少再加工费用，另外，激光焊接运转费用较低，从而可降低工件成本；（8）容易实现自动化，对光束强度与精细定位能进行有效控制。 三、激光焊接与现有焊接方法的比较 目前传感器密封焊接采用的方法有：电阻焊、氩弧焊、电了束焊、等离子焊等。 1、电阻焊：它用来焊接薄金属件，在两个电极间夹紧被焊工件通过大的电流熔化电极接触的表面，即通过工件电阻发热来实施焊接。工件易变形，电阻焊通过接头两边焊合，而激光焊只从单边进行，电阻焊所用电极需经常维护以清除氧化物和从工件粘连着的金属，激光焊接薄金属搭接接头时并不接触工件，再者，光束还可进入常规焊难以焊及的区域，焊接速度快。 2、氩弧焊：使用非消耗电极与保护气体，常用来焊接薄工件，但焊接速度较慢，且热输入比激光焊大很多，易产生变形。 3、等离子弧焊：与氩弧类似，但其焊炬会产生压缩电弧，以提高弧温和能量密度，它比氩弧焊速度快、熔深大，但逊于激光焊。 4、电子束焊：它靠一束加速高能密度电子流撞击工件，在工件表面很小密积内产生巨大的热，形成“小孔”效应，从而实施深熔焊接。电子束焊的主要缺点是需要高真空环境以防止电子散射，设备复杂，焊件尺寸和形状受到真空室的限制，对韩件装配质量要求严格，非真空电子束焊也可实施，但由于电子散射而聚焦不好影响效果。电子束焊还有磁偏移和X射线问题，由于电子带电，会受磁场偏转影响，故要求电子束焊工件焊前去磁处理。X射线在高压下特别强，需对操作人员实施保护。激光焊则不需真空室和对工件焊前进行去磁处理，它可在大气中进行，也没有防X射线问题，所以可在生产线内联机操作，也可焊接磁性材料。 四、激光焊接在传感器生产的应用前景 激光焊接技术是一种高新技术，由于其独有的特点，特别适合在传感器密封焊中使用，目前国外许多生产传感器的厂家均利用激光焊接工艺生产传感器，而国内采用此工艺的厂家不多，主要是一些生产军用传感器产品的厂家和部分科研机构在采用此种工艺，且采用国外激光焊接机的较多。目前国内激光焊接机在性能上已和国外产品相差不远，完全可以胜任国内生产传感器的工艺要求，但价格是国外同类产品的1/3-1/5。为提高国内传感器整体水平以及发展民族激光产业，我国的传感器生产厂家应尽快采用国产激光焊接机来生产加工传感器，以增加产品竞争力，开拓国际市场。 (源自：中国仪器仪表资讯网) 高速加工中心的快速自动换刀技术 高速加工中心是高速机床的典型产品，高速功能部件如电主轴、高速丝杠和直线电动机的发展应用极大地提高了切削效率。为了配合机床的高效率，作为加工中心的重要部件之一的自动换刀装置（ATC）的高速化也相应成为高速加工中心的重要技术内容。 随着切削速度的提高，切削时间的不断缩短，对换刀时间的要求也在逐步提高，换刀的速度已成为高水平加工中心的一项重要指标。 由于加工中心的自动换刀要求可靠准确，而且结构相对比较复杂，提高换刀速度技术难度大。目前国外机床先进企业生产的高速加工中心为了适应高速加工，大都配备了快速自动换刀装置，很多采用了新技术、新方法。本文将介绍一些提高换刀速度的技术方法和国外先进高速加工中心的快速自动换刀技术，希望对我国高速加工中心的发展有些帮助。 1快速自动换刀技术 快速自动换刀技术是以减少辅助加工时间为主要目的，综合考虑机床的各方面因素，在尽可能短的时间内完成刀具交换的技术方法。该技术包括刀库的设置、换刀方式、换刀执行机构和适应高速机床的结构特点等。 （1）换刀速度指标 衡量换刀速度的方法主要有三种：①刀到刀换刀时间：②切削到切削换刀时间：③切屑到切屑换刀时间。由于切屑到切屑换刀时间基本上就是加工中心两次切削之间的时间，反映了加工中心换刀所占用的辅助时间，因此切屑到切屑换刀时间应是衡量加工中心效率高低的最直接指标。而刀到刀换刀时间则主要反映自动换刀装置本身性能的好坏，更适合作为机床自动换刀装置的性能指标。这两种方法通常用来评价换刀速度。至于换刀时间多少才是高速机床的快速自动换刀装置并没有确定的指标，在技术条件可能的情况下，应尽可能提高换刀速度。 （2）提高换刀速度的基本原则 加工中心自动刀具交换的基本出发点是在多种刀具参与的加工过程中，通过自动换刀，减少辅助加工时间。在高速加工中心上，由于切削速度的大幅度提高，自动换刀装置和刀库的配置要考虑尽可能缩短换刀时间，从而和高速切削的机床相配合。 加工中心的换刀装置通常由刀库和刀具交换机构组成，常用的有机械手式和无机械手式等方式。刀库的形式和摆放位置也不一样。为了适合高速运动的需要，高速加工中心在结构上已和传统的加工中心不同，以刀具运动进给为主，减小运动件的质量已成为高速加工中心设计的主流。因此，设计换刀装置时，要充分考虑到高速机床的新结构特征。 在设置高速加工中心上的换刀装置时，时间并不是唯一的考虑因素。首先，应在换刀动作准确、可靠的基础上提高换刀速度。特别是ATC是加工中心功能部件中故障率相对比较高的部分，这一点尤其重要：其次，要根据应用对象和性能价格比选配ATC。在换刀时间对生产过程影响大的应用场合，要尽可能提高换刀速度。例如，在汽车等生产线上，换刀时间和换刀次数要计入零件生产节拍。而在另外一些地方，如模具型腔加工，换刀速度的选择就可以放宽一些。 （3）提高换刀速度的主要技术方法 适合于高速加工中心的快速自动换刀技术主要有以下几个方面： 在传统的自动换刀装置的基础上提高动作速度，或采用动作速度更快的机构和驱动元件。例如，机械凸轮结构的换刀速度要大大高于液压和气动结构。日本SODIC公司生产的MC450立式加工中心的机械凸轮结构的快速换刀装置，刀到刀换刀时间只有0.6s。 根据高速机床新的结构特点设计刀库和换刀装置的形式和位置。例如，传统的立式加工中心的刀库和换刀装置多装在立柱一侧：而高速加工中心则多为立柱移动的进给方式，为减轻运动件质量，刀库和换刀装置不宜再装在立柱上。 采用新方法进行刀具快速交换。不用刀库和机械手方式，而改用其它方式换刀。例如不用换刀，用换主轴的方法。 利用新开发的加工中心的主轴部件可作6自由度高速运动这一特点，让主轴直接参与换刀过程，不仅可使刀库配置位置灵活，而且可减少刀库运动的自由度，显著简化刀库和换刀装置的结构。 适合于高速加工中心的刀柄。HSK刀柄质量轻，拔插刀行程短，可以使自动换刀装置的速度提高。快速自动换刀装置采用HSK空心短锥柄刀是发展的趋势。 2快速换刀的一些结构方法 除了在传统换刀装置的基础上提高动作速度外，还出现了一些新方法和新结构换刀装置。 下面介绍其中一些，以供参考。 （1）多主轴换刀 这种机床没有传统的刀库和换刀装置，而是采用多个主轴并排固定在主轴架上，一般为3～18个。每个主轴由各自的电动机直接驱动，并且每个主轴上安装了不同的刀具。换刀时不是主轴上的刀具交换，而是安装在夹具上的工件快速从一个主轴的加工位置移动到另一个装有不同刀具的主轴，实现换刀并立即加工。这个移动时间就是换刀时间，而且非常短。由夹具快速移动完成换刀，省去了复杂的换刀机构。奥地利ANGERG公司生产的这种结构的机床，实现了切屑到切屑换刀时间仅为0.4s。是目前世界上切屑到切屑换刀时间最短的机床。这种结构的机床和通常的加工中心结构已大不相同。不仅可以用于需要快速换刀的加工，而且可以多轴同时加工，适合在高效率生产线上使用。 （2）双主轴换刀 加工中心有两个工作主轴，但不是同时用于切削加工。一个主轴用于加工，另一个主轴在此期间更换刀具。但需要换刀时，加工的主轴迅速退出，换好刀具的主轴立即进入加工。由于两个过程可以同时进行，换刀时间实际就是已经装好刀具的两个主轴的换位时间，使辅助时间减到最少，即机床切屑到切屑换刀时间达到最短。由于有两个主轴，这种机床的刀库和换刀机械手可以是一套，也可以是两套。如德国Alfing-Kessler公司生产的加工中心采用双主轴系统，使用一套刀库和换刀机械手。而德国Hornsberg-Lamb公司生产的HSC-500、HSC-630、HFC-630加工中心有两个主轴和两套换刀系统。两个主轴可以用1.0～1.5s的时间移动到加工位置并启动加速到加工的最大速度。具体的交换时间取决于机床的尺寸。 （3）刀库布置在主轴周围的转塔方式 这种方式，刀库本身就相当于机械手，即通过刀库拔插刀并采用顺序换刀，使机床切屑到切屑换刀时间较短。这种方式如果要实现任意换刀，则就随所选刀在刀库的位置不同而存在时间长短不等，最远的刀可能切屑到切屑换刀时间较长。因此，这种方式作为高速自动换刀装置只能采用顺序选刀的方式。 （4）多机械手方式 同样，刀库布置在主轴的周围，但采用每把刀有一个机械手的方式使换刀几乎没有时间的损失，并可以采用任意选刀的方式。德国CHIRON公司生产的这种结构的机床，实现了切屑到切屑换刀时间仅为1.5s，是目前世界上单主轴机床切屑到切屑换刀时间最短的加工中心。 3配备快速自动换刀装置的加工中心 国内外一些技术先进的机床制造公司开发出了多种采用不同技术的具有快速换刀装置的高速加工中心，一个很重要的特点是换刀技术的多样化，其目的都是努力缩短刀具交换时间。下表所列是切屑到切屑换刀时间小于4s的高速加工中心。 4结束语 金属切削机床的高速化已成为机床发展的重要方向之一，因此，快速换刀技术已经成为高速加工中心技术的重要组成部分。新技术和新方法在不断地出现和改进，其目的只有一个，即在准确可靠的基础上，缩短换刀时间，全面提高高速加工中心的切削效率。我国的高速机床制造业应该及时学习和尽快掌握先进的技术方法，不断提高国产高速加工中心的制造水平。 (源自：中国金属加工在线) 九轴六联动数控砂带磨床面世 目前大型叶片靠手工打磨的问题有望得到解决。 2008年4月举行的第五届中国数控机床展览会上，在武汉华中数控股份有限公司（以下简称华中数控）的展台上展出了国内首台九轴六联动数控砂带磨床。据了解，该机主要用于大型汽轮机、核电、大型燃气轮机压气机叶片磨削抛光等，它具有强力型面磨削和随机抛光两种功能，而将这两种功能结合以其在国际上也是首例。 据北京胜为弘技总经理刘树生介绍，这台九轴六联动数控砂带磨床TX-6是由他们公司和德阳东汽模具有限公司以及武汉华中产、学、研联合研制开发的，样机已经对工件进行了试加工，并获得了成功。目前该机还没有直接投放市场，还在进一步的改进当中，预计半年或一年时间内可以在大型汽轮机叶片加工中得到应用。 项目起由 据刘树生介绍，上马这个项目的缘由很偶然，有一次接到一位从事叶片制造朋友的电话，对方谈到了目前大型叶片后期加工靠手工打磨的问题，他说现在手动的抛光机已经越来越不能满足使用要求，不仅东西大，抱着费劲，而且动平衡不好、精度低，这样抛光后的叶片会影响气流，从而影响发电效率。国外这类机床对中国实行技术限制，进口也不容易。 这引起了刘树生的注意，他敏锐地感觉到这是一块很大的市场。国家这些年正在进行大规模的核电建设，按照国家发改委50套/10年的计划（现在国内的装备能力只能满足2套100万千瓦的产能），今后核电设备的建设仍将加快。现在的60万、30万机组的核电叶片全部是手工打磨，表面质量差，已经影响到发电效能，急需提高改进。而且由于大飞机、大型燃气轮机压气机叶片宽而且容易变形，也需要磨削抛光。 可是这种薄而宽的叶片通过铣削加工很难完成，需要靠数控砂带磨来解决。刘树生说，他曾和中国机床工具协会的专家探讨过大叶片磨削工艺的问题，认为砂带磨削抛光在处理大叶片的打磨上更有优势。 同时，刘树生觉得国内企业应该有能力解决这个技术难题。他认为，从资源上看，所需无外乎是适应加工对象特点的机械结构、控制技术、软件技术等。机械结构上他觉得问题不大，至于后两项他找到了在产学研方面颇有建树的华中数控的董事长陈吉红，两人深入探讨了项目的实施问题，并对可能的难点做了估计。最后，他们找到东方汽轮机有限公司，寻求合作，因为只有他们才对叶片的加工工艺最为了解，同时东汽还有很强的软件开发和编程能力。 几道难题 随着项目的开展，他们发现所面对的问题逐步增多。这使得刘树生对项目的乐观态度有所转变，他甚至开始担心项目的研发周期了。他相信以现有华中系统的功能和性能可以在数控整机上完成多轴联动，但问题在于如何加工、编程，特别关键的问题是目前还没有支持六坐标联动的软件。而在此之前进行的磨削曲面加工试验中，东方汽轮机有限公司的技术人员也没有很好地解决方案。 无奈之际，他们在试验中抱着侥幸的心理试图用五轴编程的方法来解决砂带磨削编程的问题，但均不成功，看来必须要解决六轴联动的编程问题。这时，东方汽轮机模具公司的钟工提出了一种解决第六轴矢量的思路。但问题是使用这种方法需要对软件进行二次开发，于是任务落在了华中数控杨建中博士身上。经过杨建中的努力，一个非常成功的矢量分析模型设计出来了。接下来的问题是如何将其转换成机床接受代码？ 经过大家的冥思苦想，钟工再次提出了可行的方案，并完成了后处理软件的编写，并在试加工中一次运行成功。 事后，刘树生总结说，正是三个公司的毫无保留的合作以及相互信任，发挥各自的优势，最终完成了这个看似不可能完成的任务。 谈及这个项目完成的意义，刘树生认为主要有两块，一是技术上的探索，九轴控制六联动技术填补了国内空白；二是由于项目的开发使企业拥有了一些可以推广应用的核心技术。 据了解，这种TX-6数控砂带磨削抛光机床售价大概在300万元左右。刘树生说，在此之前，大型叶片磨削抛光机都从德国进口，价位比较昂贵。而且，由于国外对中国进口此类设备进行封锁限制，国内很难进口。无锡机床厂曾进口过德国ITX公司的设备，售价高达86万欧元。过去三菱、罗格、GE也曾生产过类似设备，现在都停产了，只有德国的ITX仍有小数量生产。 据刘树生估计，未来十年市场对六坐标数控砂带磨床的需求保守估计会有50-100台，而且日后的需求会日益增加。他对项目的前景非常看好。 经过大家的冥思苦想，钟工再次提出了可行的方案，并完成了后处理软件的编写，并在试加工中一次运行成功。 事后，刘树生总结说，正是三个公司的毫无保留的合作以及相互信任，发挥各自的优势，最终完成了这个看似不可能完成的任务。 谈及这个项目完成的意义，刘树生认为主要有两块，一是技术上的探索，九轴控制六联动技术填补了国内空白；二是由于项目的开发使企业拥有了一些可以推广应用的核心技术。 据了解，这种TX-6数控砂带磨削抛光机床售价大概在300万元左右。刘树生说，在此之前，大型叶片磨削抛光机都从德国进口，价位比较昂贵。而且，由于国外对中国进口此类设备进行封锁限制，国内很难进口。无锡机床厂曾进口过德国ITX公司的设备，售价高达86万欧元。过去三菱、罗格、GE也曾生产过类似设备，现在都停产了，只有德国的ITX仍有小数量生产。 据刘树生估计，未来十年市场对六坐标数控砂带磨床的需求保守估计会有50-100台，而且日后的需求会日益增加。他对项目的前景非常看好。 (源自：中华机械网) 模具热处理技术的现状及其走势分析 模具热处理是保证模具性能的重要工艺过程，对模具的制造精度、模具的强度、模具的工作寿命、模具的制造成本等有着直接的影响。20世纪80年代以来，国际模具热处理技术发展较快的领域是真空热处理技术、模具的表面强化技术和模具材料的预硬化技术。 模具的真空热处理技术 真空热处理技术是近些年发展起来的一种新型的热处理技术，它所具备的特点，正是模具制造中所迫切需要的，比如防止加热氧化和不脱碳、真空脱气或除气，消除氢脆，从而提高材料（零件）的塑性、韧性和疲劳强度。真空加热缓慢、零件内外温差较小等因素，决定了真空热处理工艺造成的零件变形小等。 模具真空热处理中主要应用的是真空油冷淬火、真空气冷淬火和真空回火。为保持工件（如模具）真空加热的优良特性，冷却剂和冷却工艺的选择及制定非常重要，模具淬火过程主要采用油冷和气冷。对于热处理后不再进行机械加工的模具工作面，淬火后尽可能采用真空回火，特别是真空淬火的工件（模具），它可以提高与表面质量相关的机械性能，如疲劳性能、表面光亮度、耐腐蚀性等。 热处理过程的计算机模拟技术的成功开发和应用，使得模具的智能化热处理成为可能。由于模具生产的小批量（甚至是单件）、多品种的特性，以及对热处理性能要求高和不允许出现废品的特点，又使得模具的智能化热处理成为必须。国外工业发达国家，如美国、日本等，在真空高压气淬方面，发展的也很快，主要针对目标也是模具。 模具的表面处理技术 模具在工作中除了要求基体具有足够高的强度和韧性的合理配合外，其表面性能对模具的工作性能和使用寿命至关重要。模具的表面处理技术，是通过表面涂覆、表面改性或复合处理技术，改变模具表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态，以获得所需表面性能的系统工程。目前在模具制造中应用较多的主要是渗氮、渗碳和硬化膜沉积。 由于渗氮技术可形成优良性能的表面，并且渗氮工艺与模具钢的淬火工艺有良好的协调性，同时渗氮温度低，渗氮后不需激烈冷却，模具的变形极小，因此模具的表面强化是采用渗氮技术较早，也是应用最广泛的。 模具渗碳是为了提高模具的整体强韧性，即模具的工作表面具有高的强度和耐磨性。硬化膜沉积技术目前较成熟的是cvd、pvd。模具自上个世纪80年代开始采用涂覆硬化膜技术。目前的技术条件下，硬化膜沉积技术（主要是设备）的成本较高，仍然只在一些精密、长寿命模具上应用，如果采用建立热处理中心的方式，则涂覆硬化膜的成本会大大降低，更多的模具如果采用这一技术，可以整体提高我国的模具制造水平。 模具材料的预硬化技术 自上个世纪70年代开始，国际上就提出预硬化的想法，但由于加工机床刚度和切削刀具的制约，预硬化的硬度无法达到模具的使用硬度，所以预硬化技术的研发投入不大。随着加工机床和切削刀具性能的提高，模具材料的预硬化技术开发速度加快，到上个世纪80年代，国际上工业发达国家在塑料模用材上使用预硬化模块的比例已达到30%（目前在60%以上）。 我国在模具材料的预硬化技术方面，起步晚，规模小，目前还不能满足国内模具制造的要求。采用预硬化模具材料，可以简化模具制造工艺，缩短模具的制造周期，提高模具的制造精度。可以预见，随着加工技术的进步，预硬化模具材料会用于更多的模具类型。 (源自：中华机械网) |
