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什么樣的模具材料 才能做出好的模具勺择?
  瀏覽次數(shù):6579  發(fā)布時(shí)間:2016年12月08日 09:51:14
[導(dǎo)讀] 坯料在模具型腔中塑性變性時(shí)创南,沿型腔表面既流動(dòng)又滑動(dòng),使型腔表面與坯料間產(chǎn)生劇烈的摩擦省核,從而導(dǎo)致模具因磨損而失效稿辙。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一气忠。


      (一)模具滿足工作條件要求
1邻储、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)旧噪,使型腔表面與坯料間產(chǎn)生劇烈的摩擦吨娜,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淘钟、最重要的性能之一萌壳。

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

2蜂绎、強(qiáng)韌性
模具的工作條件大多十分惡劣栅表,有些常承受較大的沖擊負(fù)荷,從而導(dǎo)致脆性斷裂师枣。為防止模具零件在工作時(shí)突然脆斷怪瓶,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践美、晶粒度及組織狀態(tài)洗贰。
3、疲勞斷裂性能

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

模具的疲勞斷裂性能主要取決于其強(qiáng)度蜜唾、韌性、硬度庶艾、以及材料中夾雜物的含量袁余。
4、高溫性能

當(dāng)模具的工作溫度較高進(jìn)落竹,會(huì)使硬度和強(qiáng)度下降泌霍,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)定性述召,以保證模具在工作溫度下朱转,具有較高的硬度和強(qiáng)度。
5积暖、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)藤为,使型腔表面受拉、壓力變應(yīng)力的作用夺刑,引起表面龜裂和剝落缅疟,增大摩擦力,阻礙塑性變形遍愿,降低了尺寸精度存淫,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沼填,幫這類模具應(yīng)具有較高的耐冷熱疲勞性能桅咆。

6、耐蝕性

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

(二)模具滿足工藝性能要求

模具的制造一般都要經(jīng)過(guò)鍛造、切削加工腊徙、熱處理等幾道工序简十。為保證模具的制造質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本撬腾,其材料應(yīng)具有良好的可鍛性、切削加工性恢恼、淬硬性民傻、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漓踢、可鍛性

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

2、退火工藝性

球化退火溫度范圍寬挺据,退火硬度低且波動(dòng)范圍小取具,球化率高。

3扁耐、切削加工性

切削用量大暇检,刀具損耗低,加工表面粗糙度低婉称。

4块仆、氧化、脫碳敏感性

高溫加熱時(shí)抗氧化懷能好王暗,脫碳速度慢悔据,對(duì)加熱介質(zhì)不敏感,產(chǎn)生麻點(diǎn)傾向小俗壹。
5科汗、淬硬性

淬火后具有均勻而高的表面硬度。
6策肝、淬透性

淬火后能獲得較深的淬硬層肛捍,采用緩和的淬火介質(zhì)就能淬硬。

        7之众、淬火變形開(kāi)裂傾向

常規(guī)淬火體積變化小拙毫,形狀翹曲、畸變輕微棺禾,異常變形傾向低缀蹄。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膘婶。

8缺前、可磨削性

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

(三)模具滿足經(jīng)濟(jì)性要求

在給模具選材是脊岳,必須考慮經(jīng)濟(jì)性這一原則逝段,盡可能地降低制造成本垛玻。因此,在滿足使用性能的前提下奶躯,首先選用價(jià)格較低的帚桩,能用碳鋼就不用合金鋼,能用國(guó)產(chǎn)材料就不用進(jìn)口材料嘹黔。另外账嚎,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)盡量少而集中儡蔓,易購(gòu)買郭蕉。

汽車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浙值。因此恳不,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)开呐,而會(huì)嚴(yán)重影響生產(chǎn)烟勋。

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,人們對(duì)汽車的需求日益增長(zhǎng)筐付,其中影響生產(chǎn)的最大因素卵惦,是如何選用沖模材料。

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

1.對(duì)于形狀簡(jiǎn)單畜疾、沖壓件尺寸不大的模具工作零件。常用碳素工具鋼印衔,如T8A啡捶、T10A等。2.對(duì)于形狀復(fù)雜奸焙,沖壓件尺寸較大的模具工作零件瞎暑,常常用合金工具鋼或高速工具鋼,如Cr12与帆、CrWMn了赌、Cr12MoV、W18Cr4V玄糟、W6MoSCr4V2等勿她。

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)合金阵翎,如YG15嫂拴、YG20播揪、GW50等贮喧。

3.對(duì)于大型模具(如汽車覆蓋件沖模)的工作零件筒狠,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)化箱沦,如灰鑄鐵HT250辩恼、鑄鋼2G270-500等。

模具零件材料選用中谓形,除了工作零件選用最為重要外灶伊,較為突出的是導(dǎo)柱、導(dǎo)套零件寒跳,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聘萨。

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

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书释。

大型拉深件翘贮、汽車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)滑油爆惧,組織中的石墨具有自潤(rùn)滑作用狸页,能有效地減輕拉深中的摩擦,而且成本較低扯再、容易加工芍耘。

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)度和韌性熄阻,硬度為55~58HRC斋竞。先將模具緩慢預(yù)熱后再加熱至880~900℃,保溫后先空氣預(yù)冷饺律,然后鹽水淬冷至550℃左右即轉(zhuǎn)入油冷窃页,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)复濒,再將油溫降至170℃左右等溫5~7小時(shí)脖卖,最后轉(zhuǎn)入空冷。

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