全球鋼材百科網(wǎng)
模具鋼選擇的三大基本原則!缺一不可!
發(fā)布時(shí)間:2023-02-03 10:29:56 瀏覽:
(一)模具滿(mǎn)足工作條件要求

   1、耐磨性

   坯料在模具型腔中塑性變性時(shí),沿型腔表面既流動(dòng)又滑動(dòng),使型腔表面與坯料間產(chǎn)生劇烈的摩擦,從而導(dǎo)致模具因磨損而失效。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。

   硬度是影響耐磨性的主要因素。一般情況下,模具零件的硬度越高,磨損量越小,耐磨性也越好。另外,耐磨性還與材料中碳化物的種類(lèi)、數(shù)量、形態(tài)、大小及分布有關(guān)。

   2、強(qiáng)韌性

   模具的工作條件大多十分惡劣,有些常承受較大的沖擊負(fù)荷,從而導(dǎo)致脆性斷裂。為防止模具零件在工作時(shí)突然脆斷,模具要具有較高的強(qiáng)度和韌性。

   模具的韌性主要取決于材料的含碳量、晶粒度及組織狀態(tài)。

   3、疲勞斷裂性能

   模具工作過(guò)程中,在循環(huán)應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下,往往導(dǎo)致疲勞斷裂。其形式有小能量多次沖擊疲勞斷裂、拉伸疲勞斷裂接觸疲勞斷裂及彎曲疲勞斷裂。

   模具的疲勞斷裂性能主要取決于其強(qiáng)度、韌性、硬度、以及材料中夾雜物的含量。

   4、高溫性能

   當(dāng)模具的工作溫度較高進(jìn),會(huì)使硬度和強(qiáng)度下降,導(dǎo)致模具早期磨損或產(chǎn)生塑性變形而失效。因模具材料應(yīng)具有較高的抗回火穩(wěn)定性,以保證模具在工作溫度下,具有較高的硬度和強(qiáng)度。

   5、耐冷熱疲勞性能

   有些模具在工作過(guò)程中處于反復(fù)加熱和冷卻的狀態(tài),使型腔表面受拉、壓力變應(yīng)力的作用,引起表面龜裂和剝落,增大摩擦力,阻礙塑性變形,降低了尺寸精度,從而導(dǎo)致模具失效。冷熱疲勞是熱作模具失效的主要形式之一,幫這類(lèi)模具應(yīng)具有較高的耐冷熱疲勞性能。

   6、耐蝕性

   有些模具如塑料模在工作時(shí),由于塑料中存在氯、氟等元素,受熱后分解析出hci、hf等強(qiáng)侵蝕性氣體,侵蝕模具型腔表面,加大其表面粗糙度,加劇磨損失效。



(二)模具滿(mǎn)足工藝性能要求

   模具的制造一般都要經(jīng)過(guò)鍛造、切削加工、熱處理等幾道工序。為保證模具的制造質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,其材料應(yīng)具有良好的可鍛性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性;還應(yīng)具有小的氧化、脫碳敏感性和淬火變形開(kāi)裂傾向。

   1、可鍛性

   具有較低的熱鍛變形抗力,塑性好,鍛造溫度范圍寬,鍛裂冷裂及析出網(wǎng)狀碳化物傾向低。

   2、退火工藝性

   球化退火溫度范圍寬,退火硬度低且波動(dòng)范圍小,球化率高。

   3、切削加工性

   切削用量大,刀具損耗低,加工表面粗糙度低。

   4、氧化、脫碳敏感性

   高溫加熱時(shí)抗氧化懷能好,脫碳速度慢,對(duì)加熱介質(zhì)不敏感,產(chǎn)生麻點(diǎn)傾向小。模具達(dá)人微信:mujudaren

   5、淬硬性

   淬火后具有均勻而高的表面硬度。

   6、淬透性

   淬火后能獲得較深的淬硬層,采用緩和的淬火介質(zhì)就能淬硬。

   7、淬火變形開(kāi)裂傾向

   常規(guī)淬火體積變化小,形狀翹曲、畸變輕微,異常變形傾向低。常規(guī)淬火開(kāi)裂敏感性低,對(duì)淬火溫度及工件形狀不敏感。

   8、可磨削性

   砂輪相對(duì)損耗小,無(wú)燒傷極限磨削用量大,對(duì)砂輪質(zhì)量及冷卻條件不敏感,不易發(fā)生磨傷及磨削裂紋。

(三)模具滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)性要求

   在給模具選材是,必須考慮經(jīng)濟(jì)性這一原則,盡可能地降低制造成本。因此,在滿(mǎn)足使用性能的前提下,首先選用價(jià)格較低的,能用碳鋼就不用合金鋼,能用國(guó)產(chǎn)材料就不用進(jìn)口材料。另外,在選材時(shí)還應(yīng)考慮市場(chǎng)的生產(chǎn)和供應(yīng)情況,所選鋼種應(yīng)盡量少而集中,易購(gòu)買(mǎi)。

汽車(chē)沖壓模具材料的選用

  由于模具中各種零部件的功能不同,所以對(duì)其材料的要求和選用的原則也不同。因此,合理選用模具材料也是沖模設(shè)計(jì)中一項(xiàng)十分重要的工作,它不僅與制件的成本有關(guān),而會(huì)嚴(yán)重影響生產(chǎn)。

  隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展,人們對(duì)汽車(chē)的需求日益增長(zhǎng),其中影響生產(chǎn)的最大因素,是如何選用沖模材料。模具達(dá)人微信:mujudaren

  雖然,模具的工作零件所用材料應(yīng)比其他零件所用材料要好。一般說(shuō)來(lái),視其模具的使用條件以及要求不同而異,主要有如下四種:

  1.對(duì)于形狀簡(jiǎn)單、沖壓件尺寸不大的模具工作零件。常用碳素工具鋼,如T8A、T10A等。2.對(duì)于形狀復(fù)雜,沖壓件尺寸較大的模具工作零件,常常用合金工具鋼或高速工具鋼,如Cr12、CrWMn、Cr12MoV、W18Cr4V、W6MoSCr4V2等。

  2.對(duì)于沖壓件精度或模具壽命要求比較高的模具工作零件,常用硬質(zhì)合金或鋼結(jié)硬質(zhì)合金,如YG15、YG20、GW50等。

  3.對(duì)于大型模具(如汽車(chē)覆蓋件沖模)的工作零件,常用普通鑄鐵或者鑄造碳鋼,且有的還在刃口部位加以堆焊強(qiáng)化,如灰鑄鐵HT250、鑄鋼2G270-500等。

  模具零件材料選用中,除了工作零件選用最為重要外,較為突出的是導(dǎo)柱、導(dǎo)套零件,一般選用優(yōu)質(zhì)碳素鋼中的低碳鋼滲碳淬火或選用軸承鋼。

  必須指出,模具工作零件的材料選用是最為重要和嚴(yán)格的,還包括對(duì)其熱處理工業(yè)的要求必須合理。

  除上述零件之外的其他模具零件,選擇用碳素結(jié)構(gòu)鋼或優(yōu)質(zhì)碳素鋼中的中碳鋼就可以了。

  大型拉深件、汽車(chē)覆蓋件的拉深模具材料

  可以選用合金鑄鐵或高強(qiáng)度球墨鑄鐵。球墨鑄鐵能夠浸入潤(rùn)滑油,組織中的石墨具有自潤(rùn)滑作用,能有效地減輕拉深中的摩擦,而且成本較低、容易加工。

  高強(qiáng)度球墨鑄鐵可以采用雙介質(zhì)延遲冷卻馬氏體等溫淬火,以獲得較高的強(qiáng)度和韌性,硬度為55~58HRC。先將模具緩慢預(yù)熱后再加熱至880~900℃,保溫后先空氣預(yù)冷,然后鹽水淬冷至550℃左右即轉(zhuǎn)入油冷,當(dāng)模溫降至250℃左右,放入180~200℃的熱油中等溫保持2~3小時(shí),再將油溫降至170℃左右等溫5~7小時(shí),最后轉(zhuǎn)入空冷。

  球墨鑄鐵經(jīng)過(guò)合金化、熱處理和表面處理,完全能夠用作汽車(chē)覆蓋件拉伸模具,并介紹了球墨鑄鐵用作汽車(chē)覆蓋件模具的實(shí)際使用情況。


全球鋼材百科網(wǎng)