模具热处理的变形问题与防范措施的分析(标准版)
( 安全技术 )
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模具热处理的变形问题与防范措施的分析(标准版)
Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people
make mistakes
模具热处理的变形问题与防范措施的分析
(标准版)
模具的形状很复杂、品种也比较多、表面比较粗糙，所以制造难度是很大的。
模具经过热处理后会产生严重的变形，这将对模具的使用寿命和质量造成严重的影响。
所以，在模具热处理的过程中要预防和减少模具的变形。
下面主要讲了模具热处理的变形的影响因素和它的预防措施。
模具热处理中的影响因素和变形原因
1.1模具材料的影响
1.1.1模具材质的影响
某工厂有一些结构比较复杂的模具，这些模具都是带有￠60
mm圆孔
的，这些模具经过热处理之后，一些相邻的模具圆孔会发生椭
圆的变形，从而使模具出现报废。
这种钢是微变形钢的一种，按常理来说，不会发生严重变形的现象。
所以，我们对这些变形比较严重的模具进行研究，发现了许多共晶碳化物存在于模具钢中，分布形状呈块状和带状。
1.1.1.1模具发生变形的原因
模具钢中有着一些碳化物，这些碳化物是不均匀的，而且按一定的方向呈现，钢的基体组织高于这些碳化物膨胀系数的30％，所以在模具加热的时候，这些碳化物会减小模具圆孔的膨胀，在模具冷却的时候，这些碳化物又会减少模具内孔发生收缩的现象，从而使模具圆孔发生严重变形的现象，就是指这些模具的圆孔产生椭圆的现象。
1.1.2模具选材的影响
某工厂从模具的热处理简便的方面考虑，选择了一些截面尺寸相差很大的钢，它的硬度要求比较高，在淬火后模具变形较小。
这种模具在进行热处理后，符合技术要求的是模具的硬度，但是模具发生了很大的变形，根本无法使用，从而使模具报废。
后来该工厂
又引进了一种微变形的钢，模具在进行热处理之后，它的变形量和硬度都比较符合制造的技术要求。
所以平时要采用微变形的钢，这样才能制造出变形较小、复杂精密的模具。
1.2模具的制造工序和一些残余应力的影响
某机械厂有一些精度要求比较高、形状比较复杂的模具，这些模具在经过热处理后发生严重的变形，经调查研究后才发现，在最后的热处理阶段没有对这些模具进行预先的热处理。
1.2.1变形的原因
模具在机械的加工制造过程中，存在着一些淬火之后的应力和残余应力，这些应力叠加到一起，就使模具的变形大大地加剧。
1.3模具的设计结构的影响
有一些模具，它们的选材比较好，钢的材质也很好，但是有时模具的结构设计非常不合理，这就使模具热处理后发生严重的变形。
1.3.1变形的原因
模具的每个地方的厚薄是不均匀的，有的模具还有着尖锐的圆角，所以，模具在淬火的时候，它的组织应力和每个部位的热应力
是不同的，这就造成模具每个部位产生不同的体积膨胀，模具在淬火之后发生严重地变形。
1.4热处理的加热工艺的影响
1.4.1加热温度的影响
有一些厂家，他们为了得到较高硬度的模具，在模具淬火的时候经常进行加热温度。
但是大量的实践表明，这种加热温度的方法是错误的。
如果用较高热的加热温度对模具进行淬火加热，模具会产生严重的变形。
1.4.2加热速度的影响
人们通常都认为热处理之后的冷却使模具变形，这种认识是错误的。
一些复杂的模具，它们的变形程度与加热工艺的错对有着很大的关系。
实践证明，模具的加热速度越快，它们的变形程度就越大。
相应的预防和改进措施
2.1工厂在制造复杂精密的模具的时候，不要贪图小便宜，采用的模具钢的碳化物的偏析要较小，一些模具钢的碳化物会发生严重
的偏析，对于此类模具钢，要打碎其中碳化物的晶块，对这些模具钢进行合理地锻造，从而使碳化物的分布等级降低。
还有一些尺寸很大和无法进行锻造的模具，对于这些模具，可采用双细化的固溶处理的方法，从而使模具的棱角圆整化、碳化物更细化，降低模具热处理的变形程度。
2.2对于模具，在它们的半精加工前和粗加工之后，要对模具进行退火，还能采用去应力的方法来降低淬火的温度，使模具淬火之后的残余应力减少。
为了减少淬火的残余应力，还可以采用淬油、分级淬火、出油空冷等一些淬火的工艺。
这些措施能减少模具在淬火之后的残余应力，从而降低模具热处理之后的变形程度。
2.3人们在设计模具的时候，要降低模具的结构不对称的程度和厚薄悬殊的程度，在模具的薄厚交界的地方，采用平滑过渡的结构设计。
要熟知模具变形的一些规律，根据这些规律，预留模具制造的加工量，使模具在淬火之后，不会因为变形而出现报废的现象。
还可以采用组合式结构，使模具在淬火之后冷，降低模具热处理的变形的程度。
2.4在复杂模具加热的时候要缓慢地加热
模具的真空热处理出现的变形程度，比盐浴炉的淬火加热产生变形的程度要低很多，要采用模具预热的方法，对一些高合金构成的模具采用二次预热的方法，对低合金构成的模具采用一次预热的方法，这些措施都可以使模具热处理的程度降低。
在模具制造的过程中，热处理是其中必备的一项加工工艺，模具的成本和质量与模具的热处理有很大的关系，可以增加模具的使用寿命。
模具热处理中遇到的难题就是模具的变形问题，模具变形的原因有很多，我们要掌握模具变形的规律，认真地调查和分析，总结预防模具变形的措施，减少模具变形的程度，促进模具热处理的发展。
云博创意设计
MzYunBo Creative Design Co., Ltd.。
cr12mov热处理后加工变形
cr12mov热处理后加工变形
摘要：
1.cr12mov 材料特性
2.cr12mov 热处理过程
3.cr12mov 加工变形原因
4.减少cr12mov 加工变形的措施
正文：
CR12MOV 是一种高强度、高硬度、高韧性的冷作模具钢材料，由于其优异的性能，被广泛应用于各种冷作模具的制造。
然而，在经过热处理后，
CR12MOV 材料在加工过程中容易产生变形，这给模具的制造和使用带来了不少困扰。
下面我们来分析一下CR12MOV 热处理后加工变形的原因及应对措施。
首先，CR12MOV 材料的特性决定了它在热处理过程中容易产生变形。
CR12MOV 钢属于高碳合金钢，碳含量较高，使得钢的硬度和强度得到提高，但塑性和韧性降低。
在热处理过程中，碳原子和合金元素会发生扩散，从而导致晶粒长大和碳化物析出，使钢的硬度和强度进一步提高。
但同时，塑性和韧性会继续降低，这使得CR12MOV 在热处理后加工过程中更容易产生变形。
其次，CR12MOV 热处理过程中，由于温度、保温时间、冷却速度等因素的控制不当，可能导致热处理组织不均匀，从而使钢的性能发生不均匀变化，进一步加大加工变形的可能性。
针对CR12MOV 热处理后加工变形的问题，可以采取以下措施来减少变
形：
1.合理控制热处理工艺参数，如加热速度、保温时间、冷却速度等，以保证热处理组织均匀；
2.在加工过程中，采用适当的切削参数和刀具材料，以降低切削力和热量，减少加工过程中的变形；
3.对模具结构进行优化，尽量避免应力集中，以降低加工变形的风险；
4.在加工过程中，对模具进行适当的时效处理，以消除内应力，降低变形。
模具热处理的主要缺陷与防止措施PPT(19张)
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图12-4 Cr12MoV钢凹模
图12-5所示也是增加工艺孔或变不通孔为通孔的实 例，可减小因厚薄不均而增大的开裂敏感性。
图12-5 模具增加工艺孔或变不通孔为通孔
(3)尽可能采用封闭及对称结构 模具形状为开口或不对称结构时，淬火后应力分布不 均匀，极易变形。所以一般易变形的槽形模具，应尽量在淬 火前留筋，淬火后再切除。 图12-6所示的槽形工件，原来淬火后在R处发生变形， 经加筋(图12-6中阴影线部分)后，有效地防止了淬火变形。
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冷作模具热处理后变形与预防及工艺优化
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图６
图７
小碳化物的完全溶解，另一方面促进了大碳化物尖角的局部溶解，使钢中的碳化物形态和分布 得到改善，从而减少了模具的变形。Ｃｒｌ２ＭｏＶ高温调质工艺如图７所示。 （三）采用二次回火。淬火加热温度在１０２０～１０５０℃范围内，将回火温度由２５０℃提高到４００＂ｔ２， 并进行二次回火，这样模具最终硬度可达到５７～５８ＨＲＣ，不但可以减少了模具的变形，同时可以使
临界点 温度（℃）
Ａｃｌ ８１０
表２ 膨胀系数
Ａ∞
１２００
Ａｒｌ ７６０
温度（℃） 膨胀系数
２啦！ＯＯ
１０．９ｘ１０．６
２ｍ４００
１１．４ｘ１０＿６
２口击００
１２．２ｘ１０．６
三、Ｏｒｌ２ＭｏＶ钢经不同温度淬火后在不同温度回火后的硬度及其金相组织
（一）Ｃｒｌ２ＭｏＶ钢经不同温度淬火和不同温度回火后的硬度见表３。根据实验数据绘制其关系
Ｃｒｌ
２ＭｏＶ钢冷作模具热处理后变形 与预防及工艺优化
陈显辉
（一汽红塔云南汽车制造有限公司
曲靖６５５０００）
摘要： Ｃｒｌ２ＭｏＶ钢是广泛用于模具行业的冷作模具钢，具有高淬透性，截面为２００—
３００ｍｍ以下可以完全淬透。由于该钢中存在大量碳化物，且偏析严重，因此不同 的热处理工艺对钢的性能有很大的影响。虽然Ｃｄ２ＭｏＶ钢热处理后变形不是 很大，但对一些结构复杂、制造精度要求高的模具来说，Ｃｒｌ２ＭｏＶ还存在热处 理变形问题。针对这一问题，本文从改善热处理工艺方面着手，对Ｃｒｌ２ＭｏＶ 模具进行热处理工艺优化ｏ 关键词： Ｃｄ２ＭｏＶ热处理冷作模具钢热处理变形优化
模具热处理的变形问题与防范措施的分析(标准版)
( 安全技术 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改模具热处理的变形问题与防范措施的分析(标准版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes模具热处理的变形问题与防范措施的分析(标准版)模具的形状很复杂、品种也比较多、表面比较粗糙，所以制造难度是很大的。
模具经过热处理后会产生严重的变形，这将对模具的使用寿命和质量造成严重的影响。
所以，在模具热处理的过程中要预防和减少模具的变形。
下面主要讲了模具热处理的变形的影响因素和它的预防措施。
模具热处理中的影响因素和变形原因1.1模具材料的影响1.1.1模具材质的影响某工厂有一些结构比较复杂的模具，这些模具都是带有￠60mm圆孔的，这些模具经过热处理之后，一些相邻的模具圆孔会发生椭圆的变形，从而使模具出现报废。
这种钢是微变形钢的一种，按常理来说，不会发生严重变形的现象。
所以，我们对这些变形比较严重的模具进行研究，发现了许多共晶碳化物存在于模具钢中，分布形状呈块状和带状。
1.1.1.1模具发生变形的原因模具钢中有着一些碳化物，这些碳化物是不均匀的，而且按一定的方向呈现，钢的基体组织高于这些碳化物膨胀系数的30％，所以在模具加热的时候，这些碳化物会减小模具圆孔的膨胀，在模具冷却的时候，这些碳化物又会减少模具内孔发生收缩的现象，从而使模具圆孔发生严重变形的现象，就是指这些模具的圆孔产生椭圆的现象。
1.1.2模具选材的影响某工厂从模具的热处理简便的方面考虑，选择了一些截面尺寸相差很大的钢，它的硬度要求比较高，在淬火后模具变形较小。
模具热处理中的变形及预防措施
模具热处理中的变形及预防措施模具热处理变形是模具处理过程的主要缺陷之一，对一些精密复杂模具，常因热处理变形而报废，因此控制精密复杂模具的变形一直成为热处理生产中的关键问题。
众所周知，模具在热处理时，特别是在淬火过程中，由于模具截面各部分加热和冷却速度的不一致而引起的温度差，加之组织转变的不等时性等原因，使得模具截面各部分体积胀缩不均匀，组织转变的不均匀，从而引起“组织应力”和模具内外温差所引起的热应力。
当其内应力超过模具的屈服极限时,就会引起模具的变形。
因此，减少和控制精密复杂模具变形乃是广大热处理工作者的一项重要的研究课题。
本文试就精密复杂模具变形状况、变形原因的研究，来探讨减少和控制精密复杂模具变形的措施，以提高模具产品的质量和使用寿命。
一、模具材料的影响1、模具的选材某机械厂从选材和热处理简便考虑，选择T10A钢制造截面尺寸相差悬殊、要求淬火后变形较小的较复杂模具，硬度要求56-60HRC。
热处理后模具硬度符合技术要求，但模具变形较大，无法使用，造成模具报废。
后来该厂采用微变形钢Cr12钢制造，模具热处理后硬度和变形量都符合要求。
因此制造精密复杂、要求变形较小的模具，要尽量选用微变形钢，如空淬钢等。
2、模具材质的影响某厂送来一批Cr12MoV钢较复杂模具，模具都带有￠60m m圆孔，模具热处理后，部分模具圆孔出现椭圆，造成模具报废。
一般来说Cr12MoV钢是微变形钢，不应该出现较大变形。
我们对变形严重的模具进行金相分析发现，模具钢中含有大量共晶碳化物，且呈带状和块状分布。
(1)模具椭圆(变形)产生的原因这是因为模具钢中呈一定方向分布的不均匀碳化物的存在，碳化物的膨胀系数比钢的基体组织小30%左右，加热时它阻止模具内孔膨胀，冷却时又阻止模具内孔收缩，使模具内孔发生不均匀的变形，使模具的圆孔出现椭圆。
(2)预防措施①在制造精密复杂模具时，要尽量选择碳化物偏析较小的模具钢，不要图便宜，选用小钢厂生产的材质较差钢材。
热处理变形问题的解决办法
热处理变形问题的解决办法一、导致热处理变形的因素1、碳含量及其对热处理变化量的影响高碳钢屈服强度的升高，其变形量要小于中碳钢。
对碳素钢来说，在大多数情况下，以T7A钢的变形量为最小。
当碳的质量分数大于0.7％时，多趋向于缩小；但碳的质量分数小于0.7％时，内径、外径都趋向于膨胀。
碳素钢本身屈服强度相对较低，因而带有内孔(或型腔)类的碳素钢件，变形较大，内孔(或型腔)趋于胀大。
合金钢由于强度较高，Ms点较低，残余奥氏体量较多，故淬火变形较小，并主要表现为热应力型的变形，其钢件内孔(或型腔)趋于缩小。
因此，在与中碳钢同样条件下淬火时，高碳钢和高合金钢工件往往以内孔收缩为主。
2、合金元素对热处理变形的影响合金元素对工件热处理变形的影响主要反映在对钢的Ms点和淬透性的影响上。
大多数合金元素，例如锰、铬、硅、镍、钼、硼等，使钢的Ms点下降，残余奥氏体量增多，减小了钢淬火时的比体积变化和组织应力，因此减小了工件的淬火变形。
合金元素显著提高钢的淬透性，从而增大了钢的体积变形和组织应力，导致工件热处理变形倾向的增大。
此外，由于合金元素提高钢的淬透性，使临界淬火冷却速度降低，实际生产中，可以采用缓和的淬火介质淬火，从而降低了热应力，减小了工件的热处理变形。
硅对Ms点的影响不大，只对试样变形起缩小作用；钨和钒对淬透性和Ms点影响也不大，对工件热处理变形影响较小。
故工业上所谓微变形钢，均含有较多量的硅、钨、钒等合金元素。
3、原始组织和应力状态对热处理变形的影响工件淬火前的原始组织,例如,碳化物的形态、大小、数量及分布，合金元素的偏析，锻造和轧制形成的纤维方向都对工件的热处理变形有一定影响。
球状珠光体比片状珠光体比体积大，强度高，所以经过预先球化处理的工件淬火变形相对要小。
对于一些高碳合金工具钢，例如,9Mn2V、CrWMn和GCr15钢的球化等级对其热处理变形开裂和淬火后变形的校正有很大影响，通常以2.5-5级球化组织为宜。
模具热处理变形与开裂的预防措施
图 !/
构 " 化繁为简 " 化大为小 " 变模具内表面为外表面 " 不仅 便于冷热加工 " 而且能有效地减小变形与开裂 # 设计组合式结构 时 " 一 般 应 在 不 影 响 配 合 精 度 的 情 况下按下列原则进 行 分 解 $ ( 调 整 厚 度 " 使 截 面 相 差 悬 殊的模具在分解后 截 面 基 本 均 匀 # ) 在 容 易 产 生 应 力 集 中的地方分解 " 分散其应力 " 防止开裂 # * 配合 工 艺 孔 " 使结构对称 # + 便 于 冷 % 热 加 工 " 便 于 拼 装 # , 最 为 重 要的是必须确保使用性 # 如图 * 所示为一 大 型 凹 模 " 若 采 用 整 体 式 结 构 " 不 但热处理有困难 " 而 且 淬 火 后 型 腔 各 处 收 缩 不 一 致 " 甚 至会引起刃口凹凸 和 平 面 扭 曲 " 且 在 以 后 的 加 工 中 难 以 补救 # 因此 " 可采用组 合 式 结 构 " 按 图 * 中 虚 线 分 为 四 块 " 经热处理后再拼 装 成 型 并 磨 削 再 配 合 # 这 不 仅 使 热 处理简化 " 而且解决了变形问题 #
图 4! 半圆形模具
钢不少于三次 # 以保证碳化物破碎并均匀分布 " % !& 锻造比 ! 要 有 一 定 的 锻 造 比 # 如 高 合 金 钢 总 锻 造比一般为 4$6 "" % -& 加热速度 ! 缓 慢 升 温 到 4 " "< 左 右 # 而 后 再 缓 慢加热到 6 6 " "$6 6 / "< " 在加 热 过 程 中 # 应 将 毛 坯 经 常 翻转 # 力求加热均匀 $ 烧透 " % 5& 控制终锻 温 度 ! 终 锻 温 度 过 高 # 晶 粒 易 长 大 # 性能变差 ( 终锻温度过低 # 塑性降低 # 易形成带 状 组 织 # 还易断裂 "
模具热处理畸变的原因有哪些_如何减少热处理畸变_
第1期魏兴钊,等:Cr12型钢制冷作模具的失效分析与探讨23成形加工,已经不仅仅是个技术问题而已。
只有对C r12型模具钢进行有效规范地锻造加工,尽量消除或减少材料中的碳化物偏析不良影响,提高材质的均一性,才能为模具的最终热处理做好组织上的准备,也才能保证模具具有良好的使用性能和足够的使用寿命。
3)完善热处理生产规范模具的热处理是模具生产中极为关键的生产环节,合理的热处理生产规范对确保模具具有足够的使用寿命影响深远。
因为不当的热处理而导致模具早期失效的情况并不鲜见。
应该说,近二三十年来,随着先进适用技术日益融合于热处理技术领域,热处理技术装备的先进性也有长足进展。
在广东地区,用于模具热处理生产的真空热处理炉遍布多数企业,其拥有量名列全国前茅,这就为模具的热处理生产在装备上提供了良好的技术保障。
而在模具用钢方面,用于生产不同类型模具的模具钢类型也比较模式化,如冷作模具普遍用的是C r12M oV钢,压铸模和热挤压模基本上用的是4C r5M oS i V1钢,而塑料模具多数采用3C r2M o 钢、4Cr13钢和3C r13钢等,因此相关钢号的热处理工艺也相当成熟。
所以,从目前热处理行业的生产情况看,Cr12型钢模具因热处理加热规范和冷却规范不当而直接导致模具损坏的情况一般不多见;倒是因回火不足而招致模具发生早期失效的情况时有发生。
究其原因,不排除在执行合理的回火工艺时出现偏差,如 漏序 等;但也与C r12型钢的材料品质有关。
如果C r12型钢制模具在热处理前材料中已经存在比较严重的共晶碳化物偏析现象,而热处理厂家对此又不太了解,那么即使正确执行了回火工艺,但也难保模具的回火是充分的。
尤其是材料中那些共晶碳化物尺寸大、堆积又严重的区域,回火不充分的现象更为突出。
因此,作为热处理生产方,必须对生产对象的材料品质有充分的了解,同时也熟悉所在的生产市场环境,重视生产技术和生产经验的积累,尽可能制订出合适精细的生产规范,严格生产过程的管理和监督,以保证模具的优质热处理生产。
浅谈热芯盒模具的变形及应对措施
浅谈热芯盒模具的变形及应对措施随着市场对精度和质量要求的提高，热芯盒模具在模具行业中得到了广泛的应用。
但是，热芯盒模具在使用过程中，由于受力、热胀冷缩等因素的影响，可能会发生变形，影响模具精度和寿命。
本文将从热芯盒模具的变形原因、变形类型、预防措施和应对方法四个方面进行阐述。
一、热芯盒模具的变形原因1. 受力原因：在模具使用过程中，受力是主要的变形原因之一。
在热熔的金属液体注入模具中时，所形成的液体流动压力会导致热芯盒模具的变形。
此外，模具在使用过程中，由于生产条件的不同，也可能会受到其他外部力的影响，如模具在负荷的情况下运作和长时间使用时，可能会发生变形。
2. 温度原因：温度是热芯盒模具变形的主要原因之一。
在高温环境下，钢的晶体结构会发生变化，引起体积的膨胀，使得热芯盒模具也会发生变形。
而在冷却过程中，则会导致收缩变形。
二、热芯盒模具的变形类型1. 凸度变形：凸度变形是指热芯盒模具中心位置向外突出的变形，通常表示为一个凸起的圆弧形。
这种变形多由热胀冷缩所引起。
2. 凹陷变形：凹陷变形是指热芯盒模具中心位置向内凹陷的变形，通常表示为一个凹陷的圆弧形。
这种变形多由外力或者振动所引起。
3. 变形翘曲：变形翘曲是指模具整体或者局部发生扭曲或者弯曲现象。
三、预防措施1. 模具设计方案：根据所需的加工尺寸精度确定精度要求、材料要求等要求，选择适合的材料、结构设计、制造精度及热处理工艺。
2. 模具材料选择：根据所需运行环境、使用寿命、质量要求等要求，选择适宜的模具材料，如切削等级、硬度要求等。
3. 加工技术：采用精密加工技术，如慢走丝电火花加工、抛光等技术，提高模具加工精度，减少变形概率。
四、应对方法1. 加强模具维护：加强模具使用过程中的维护，包括清洗模具、防止模具受机械性损伤和化学腐蚀等，防止模具发生变形。
2. 转移热应力：在高温环境下，采用轮流加热与冷却，让模具不同部分受到不同的温度影响，缩小模具内部温度差异，从而减少模具内部应力，降低在热胀冷缩过程中发生变形的概率。
预防热处理变形的八项措施
预防热处理变形的八项措施
为了提高金属工件或模具的使用性能,可以对金属件进行热处理工艺,但是在热处理过程中,如果没有按照合理的要求,很容易导致金属工件或模具经过热处理后而变形,那导致工件热处理后变形的原因是什么,采取哪些措施进行预防。
八大措施预防热处理变形:
1、合理选材。
对精密复杂模具应选择材质好的微变形模具钢(如空淬钢),对碳化物偏析严重的模具钢应进行合理锻造并进行调质热处理,对较大和无法锻造模具钢可进行固溶双细化热处理。
2、模具结构设计要合理,厚薄不要太悬殊,形状要对称,对于变形较大模具要掌握变形规律,预留加工余量,对于大型、精密复杂模具可采用组合结构。
3、精密复杂模具要进行预先热处理,消除机械加工过程中产生的残余应力。
4、合理选择加热温度,控制加热速度,对于精密复杂模具可采取缓慢加热、预热和其他均衡加热的方法来减少模具热处理变形。
5、在保证模具硬度的前提下,尽量采用预冷、分级冷却淬火或温淬火工艺。
6、对精密复杂模具,在条件许可的情况下,尽量采用真空加热淬火和淬火后的深冷处理。
7、对一些精密复杂的模具可采用预先热处理、时效热处理、调质氮化热处理来控制模具的精度。
8、在修补模具砂眼、气孔、磨损等缺陷时,选用冷焊机等热影响小的修复设备以避免修补过程中变形的产生。
（钢铁英才网）。