模具選材是整個(gè)模具制作過程中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)移剪。模具選材需要滿足三個(gè)原則,模具滿足耐磨性薪者、強(qiáng)韌性等工作需求纵苛,模具滿足工藝要求,同時(shí)模具應(yīng)滿足經(jīng)濟(jì)適用性言津。
(一)模具滿足工作條件要求
1攻人、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)悬槽,使型腔表面與坯料間產(chǎn)生劇烈的摩擦怀吻,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初婆、最重要的性能之一蓬坡。硬度是影響耐磨性的主要因素。一般情況下烟逊,模具零件的硬度越高渣窜,磨損量越小,耐磨性也越好宪躯。另外乔宿,耐磨性還與材料中碳化物的種類、數(shù)量访雪、形態(tài)详瑞、大小及分布有關(guān)掂林。
2、強(qiáng)韌性模具的工作條件大多十分惡劣坝橡,有些常承受較大的沖擊負(fù)荷泻帮,從而導(dǎo)致脆性斷裂。為防止模具零件在工作時(shí)突然脆斷计寇,模具要具有較高的強(qiáng)度和韌性锣杂。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)番宁。
3元莫、疲勞斷裂性能模具工作過程中,在循環(huán)應(yīng)力的長期作用下蝶押,往往導(dǎo)致疲勞斷裂踱蠢。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棋电。模具的疲勞斷裂性能主要取決于其強(qiáng)度茎截、韌性、硬度赶盔、以及材料中夾雜物的含量企锌。
4、高溫性能當(dāng)模具的工作溫度較高進(jìn)招刨,會(huì)使硬度和強(qiáng)度下降霎俩,導(dǎo)致模具早期磨損或產(chǎn)生塑性變形而失效。因此沉眶,模具材料應(yīng)具有較高的抗回火穩(wěn)定性打却,以保證模具在工作溫度下,具有較高的硬度和強(qiáng)度谎倔。
5柳击、耐冷熱疲勞性能有些模具在工作過程中處于反復(fù)加熱和冷卻的狀態(tài),使型腔表面受拉片习、壓力變應(yīng)力的作用捌肴,引起表面龜裂和剝落,增大摩擦力藕咏,阻礙塑性變形状知,降低了尺寸精度,從而導(dǎo)致模具失效孽查。冷熱疲勞是熱作模具失效的主要形式之一饥悴,幫這類模具應(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)西设,由于塑料中存在氯瓣铣、氟等元素,受熱后分解析出HCI贷揽、HF等強(qiáng)侵蝕性氣體棠笑,侵蝕模具型腔表面,加大其表面粗糙度禽绪,加劇磨損失效蓖救。
(二)模具滿足工藝性能要求
模具的制造一般都要經(jīng)過鍛造、切削加工印屁、熱處理等幾道工序藻糖。為保證模具的制造質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本库车,其材料應(yīng)具有良好的可鍛性、切削加工性樱拴、淬硬性柠衍、淬透性及可磨削性;還應(yīng)具有小的氧化晶乔、脫碳敏感性和淬火變形開裂傾向珍坊。
1、可鍛性具有較低的熱鍛變形抗力正罢,塑性好阵漏,鍛造溫度范圍寬,鍛裂冷裂及析出網(wǎng)狀碳化物傾向低翻具。
2履怯、退火工藝性球化退火溫度范圍寬,退火硬度低且波動(dòng)范圍小裆泳,球化率高叹洲。
3、切削加工性切削用量大工禾,刀具損耗低运提,加工表面粗糙度低。
4闻葵、氧化民泵、脫碳敏感性高溫加熱時(shí)抗氧化懷能好,脫碳速度慢槽畔,對加熱介質(zhì)不敏感栈妆,產(chǎn)生麻點(diǎn)傾向小。
5、淬硬性淬火后具有均勻而高的表面硬度签钩。
6掏呼、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)就能淬硬铅檩。
7憎夷、淬火變形開裂傾向常規(guī)淬火體積變化小,形狀翹曲昧旨、畸變輕微拾给,異常變形傾向低。常規(guī)淬火開裂敏感性低兔沃,對淬火溫度及工件形狀不敏感蒋得。
8、可磨削性砂輪相對損耗小乒疏,無燒傷極限磨削用量大额衙,對砂輪質(zhì)量及冷卻條件不敏感,不易發(fā)生磨傷及磨削裂紋怕吴。
(三)模具滿足經(jīng)濟(jì)性要求
在給模具選材是窍侧,必須考慮經(jīng)濟(jì)性這一原則,盡可能地降低制造成本转绷。因此伟件,在滿足使用性能的前提下,首先選用價(jià)格較低的议经,能用碳鋼就不用合金鋼斧账,能用國產(chǎn)材料就不用進(jìn)口材料。另外煞肾,在選材時(shí)還應(yīng)考慮市場的生產(chǎn)和供應(yīng)情況咧织,所選鋼種應(yīng)盡量少而集中,易購買籍救。