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      模具鋼選擇的三大基本原則!缺一不可!

      來(lái)源:未知作者:admin發(fā)(fā)布時(shí)(shí)間:2017-03-01 15:26

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      (一)優(yōu)(yōu)質(zhì)(zhì)模具所具備的基本性能要求

         1、耐磨性

         一般的坯料在模具型腔中發(fā)(fā)生塑性變性時(shí)(shí),沿型腔表面流動(dòng)(dòng)而且滑動(dòng)(dòng),使型腔表面與坯料間產(chǎn)(chǎn)生劇烈的摩擦,從而會(huì)(huì )導(dǎo)致模具因受磨損程度過(guò)高而失效。所以材料的耐磨性是模具所應(yīng)該具備最基本、最重要的性能之一。

         眾所周知,硬度的強(qiáng)弱是影響耐磨性的主要因素。一般情況下,生產(chǎn)(chǎn)出的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)(tài)、大小的分布以及比例情況有關(guān)(guān)。

         2、強(qiáng)韌性

         模具生產(chǎn)(chǎn)出來(lái)后,其使用的場(chǎng)所、工作條件大多十分惡劣,甚至有一些模具常承受較大的沖擊負(fù)荷,從而導(dǎo)致脆性斷裂。因此,為防止模具零件在工作時(shí)(shí)突然脆斷,模具要具有較高的強(qiáng)度和韌性,這是考驗(yàn)一個(gè)(gè)模具優(yōu)(yōu)劣的又一個(gè)(gè)考量標(biāo)準(zhǔn)。

         模具的韌性主要取決于材料的含碳量、晶粒度及其組織狀態(tài)(tài)。

         3、疲勞斷裂性能

         模具在實(shí)(shí)際應(yīng)用和實(shí)(shí)際工作過(guò)程中,在循環(huán)(huán)應(yīng)力的長(cháng)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)(jìn),會(huì)(huì )使硬度和強(qiáng)度下降,導(dǎo)致模具早期磨損或產(chǎn)(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)(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)(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)(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)(zhì)量,降低生產(chǎn)(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)(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)(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)(shí)抗氧化懷能好,脫碳速度慢,對(duì)加熱介質(zhì)(zhì)不敏感,產(chǎn)(chǎn)生麻點(diǎn)(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)(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)(zhì)量及冷卻條件不敏感,不易發(fā)(fā)生磨傷及磨削裂紋。

      (三)模具滿(mǎn)足經(jīng)(jīng)濟(jì)性要求

         在給模具選材時(shí)(shí),必須考慮經(jīng)(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)(jià)格較低的,能用碳鋼就不用合金鋼,能用國產(chǎn)(chǎn)材料就不用進(jìn)(jìn)口材料。另外,在選材時(shí)(shí)還應(yīng)考慮市場(chǎng)的生產(chǎn)(chǎn)和供應(yīng)情況,所選鋼種應(yīng)盡量少而集中,易購買(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)(guān),而會(huì)(huì )嚴(yán)重影響生產(chǎn)(chǎn)。

        隨著(zhù)汽車(chē)工業(yè)(yè)的發(fā)(fā)展,人們對(duì)汽車(chē)的需求日益增長(cháng),其中影響生產(chǎn)(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)(zhì)合金或鋼結(jié)硬質(zhì)(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)(yōu)質(zhì)(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)(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)(yōu)質(zhì)(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滑油,組織中的石墨具有自潤滑作用,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)(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)(shí),再將油溫降至170℃左右等溫5~7小時(shí)(shí),最后轉(zhuǎn)入空冷。

        球墨鑄鐵經(jīng)(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)(shí)際使用情況。

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