為了提高模具的使用效率,我們可以合理選用模具材料,進(jìn)行改善模具的工作條件,提高模具的質(zhì)量和使用壽命,從而更好的使用模具,下面關(guān)于模具材料,合理選用時需要重視兩大重點。1、模具材料的選用選用模具材料時,應(yīng)根據(jù)不同的生產(chǎn)批量、工藝方法和加工對象進(jìn)行選擇。在大批量生產(chǎn)中,應(yīng)選用長壽命的模具材料,如硬質(zhì)合金,韌、高耐磨模具鋼(如YG15、YG20);對小批量或新產(chǎn)品試制可采用鋅合金、鉍錫合金等模具材料;對于易變形、易斷裂失效的通用模具,需要選用度、高韌性的材料(T10A);熱鍛模則要選用具有良好的韌性、強度、耐模性和抗冷熱疲勞性能的材料(如5CrM-nMo);壓鑄模要采用熱疲勞抗力高、高溫強度高的合金鋼(如3Cr2W8V);塑料模具則應(yīng)選擇易切削、組織致密、拋光性能好的材料。此外,在設(shè)計凸模和凹模時,宜選用不同硬度或不同材料的模具相匹配,如:凸模用工具鋼(如T10A),凹模用高碳高鉻鋼(如Cr12、Cr12MoV),模具使用壽命可提高5~6倍。2、合理的模具結(jié)構(gòu)模具設(shè)計的原則是保證足夠的強度、剛度、同心度、對中性和合理的沖裁間隙,并減少應(yīng)力集中,以保證由模具生產(chǎn)出來零件符合設(shè)計要求。因此對模具的主要工作零作(如沖模的凸、凹模,注塑模的動、定模。材料具有良好的可鍛性、切削加工性、淬硬性及可磨削性;應(yīng)具有小的氧化、脫碳敏感性和淬火變形開裂傾向。無錫高韌性進(jìn)口模具材料市場
退火,將金屬緩慢加熱到一定溫度,保持足夠時間,然后以適宜速度冷卻(通常是緩慢冷卻,有時是控制冷卻)的一種金屬熱處理工藝。目的是使工件軟化,改善塑性和韌性,使化學(xué)成分均勻化,去除殘余應(yīng)力,或得到預(yù)期的物理性能。二、正火,將鋼加熱到A3或Acm以上40~60度或更高的溫度,保持足夠時間,使之全部奧氏體化,然后在空氣中冷卻,是一種簡便、經(jīng)濟的金屬熱處理工藝。主要目的和用途:①對亞共析鋼,正火用以消除過熱粗晶組織和魏氏組織,軋材中的帶狀組織;細(xì)化晶粒。②對過共析鋼,正火可以消除網(wǎng)狀二次滲碳體,并使珠光體細(xì)化,不但改善機械性能,而且有利于以后的球化退火。③對低碳深沖薄鋼板,正火可以消除晶界的游離滲碳體,以改善其深沖性能。④對低碳鋼和低碳低合金鋼,采用正火,可得到較多的細(xì)片狀珠光體組織,使硬度增高到HB140-190,避免切削時的“粘刀”現(xiàn)象,改善切削加工性。對中碳鋼,在既可用正火又可用退火的場合下,用正火更為經(jīng)濟和方便。三、淬火將鋼從高溫奧氏體區(qū)快速冷卻,使過冷的奧氏體產(chǎn)生非擴散性轉(zhuǎn)變產(chǎn)物──馬氏體的金屬熱處理工藝。1、淬火溫度形成奧氏體但是右不讓晶粒長大為原則。所以:亞共析鋼A3以上30-50度,過共析鋼A1以上30-50度。紹興冷作進(jìn)口模具材料市場切削用量大,刀具損耗低,加工表面粗糙度低。
冷作模具常用鋼材碳素工具鋼優(yōu)點:便宜、易于鍛造成形,切削加工性能也比較好。缺點:淬透性差,變形開裂傾向大,耐磨性和熱強性較低。碳素工具鋼:常用碳素工具鋼的牌號T7A、T8A、T10A、T12A等力學(xué)性能:含碳量的影響鋼的硬度主要由含碳量和組織決定,含碳量越高,則硬度越高,耐磨性越好。淬火溫度的影響適當(dāng)提高淬火溫度可增加硬化層厚度,從而提高模具的承載能力,但過高的淬火溫度又會使強韌性下降。回火溫度的影響碳素工具鋼的硬度隨回火溫度的升高而下降,在150~300°C回火后,抗彎強度及沖擊韌度隨回火溫度的升高而明顯增高,因此應(yīng)根據(jù)不同鋼號選擇比較好回火溫度。
常用的模具工作部件材料的種類有:碳素工具鋼、低合金工具鋼、高碳高鉻或中鉻工具鋼、中碳合金鋼、高速鋼、基體鋼以及硬質(zhì)合金、鋼結(jié)硬質(zhì)合金等等。1.碳素工具鋼在模具中應(yīng)用較多的碳素工具鋼為T8A、T10A等,優(yōu)點為加工性能好,價格便宜。但淬透性和紅硬性差,熱處理變形大,承載能力較低。2.低合金工具鋼低合金工具鋼是在碳素工具鋼的基礎(chǔ)上加入了適量的合金元素。與碳素工具鋼相比,減少了淬火變形和開裂傾向,提高了鋼的淬透性,耐磨性亦較好。用于制造模具的低合金鋼有CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV、6CrNiSiMnMoV等。3.高碳高鉻工具鋼常用的高碳高鉻工具鋼有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1,它們具有較好的淬透性、淬硬性和耐磨性,熱處理變形很小,為高耐磨微變形模具鋼,承載能力次于高速鋼。但碳化物偏析嚴(yán)重,必須進(jìn)行反復(fù)鐓拔(軸向鐓、徑向拔)改鍛,以降低碳化物的不均勻性,提高使用性能。4.高碳中鉻工具鋼用于模具的高碳中鉻工具鋼有Cr4W2MoV、Cr6WV、Cr5MoV等,它們的含鉻量較低,共晶碳化物少,碳化物分布均勻,熱處理變形小,具有良好的淬透性和尺寸穩(wěn)定性。與碳化物偏析相對較嚴(yán)重的高碳高鉻鋼相比,性能有所改善。模具材料性能的好壞和使用壽命的長短,將直接影響加工產(chǎn)品的質(zhì)量和經(jīng)濟效益。
影響熱作模具使用壽命的因素很多,如工作溫度、承受的載荷、模具的形狀與尺寸、被加工材料的性質(zhì)、質(zhì)量、成型方式等。選擇熱作模具材料要綜合考慮這些因素,合理選用,并且模具鋼的純凈度要高、等向性要好,應(yīng)經(jīng)過爐外精煉和多向鍛造,確保熱作模具工作壽命。熱作模具鋼的碳含量一般為03%~,有良好的強度、硬度和韌性。添加鎳、鎢、鉬、鉻、釩等合金元素,可以提高鋼的淬透性和高溫性能。根據(jù)不同的合金元素含量,熱作模具鋼可以分為鍛壓模具用熱作模具鋼、鎢鉬系熱作模具鋼等5CrMnMo鋼和5CrNiMo鋼有較高的強度、耐磨性和韌性,良好的淬透性和抗熱疲勞性能,常用于制造錘鍛模具。對于在靜壓、高溫下使金屬變形的熱擠壓模、壓鑄模,常選用4Cr5MoSiVl鋼和3Cr2W8V鋼制造,前者韌性較好,而后者高溫性能較好。 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。無錫高韌性進(jìn)口模具材料市場
可鍛性:鍛造可以改善材料的內(nèi)部組織,提高其強度和韌性。無錫高韌性進(jìn)口模具材料市場
模具襯板通常采用SKD11等高硬度材料制作,模腔以及模座則使用質(zhì)量耐火鋼材質(zhì),而模芯則一般采用質(zhì)量的工具鋼等材質(zhì),以提高其使用壽命及使用效果。2.壓鑄模具的適用范圍壓鑄模具廣泛應(yīng)用于汽車、摩托車、電器、機械、家具以及日用品等行業(yè)。在汽車行業(yè)中,壓鑄模具主要用于制造汽車發(fā)動機缸蓋、缸體等零部件;在電器行業(yè)中,壓鑄模具則主要用于制造各類外殼、底座以及配件等。此外,壓鑄模具還被廣泛應(yīng)用于數(shù)碼產(chǎn)品的制造,如手機外殼、筆記本電腦外殼等。此類產(chǎn)品一般采用鋁模進(jìn)行制造,以提高其質(zhì)量和美觀度。無錫高韌性進(jìn)口模具材料市場