沖壓模具用什么鋼材比較合適(到底是什么?)

博主:adminadmin 2022-09-12 22:16:01 條評論
摘要:今天給各位分享沖壓模具用什么鋼材比較合適的知識,其中也會對到底是什么?進行分享,希望能對你有所幫助!本文導讀目錄:1、沖壓模具用什么鋼材比較合適2、到底是什么?3、沖壓模具設計沖壓模具用什么鋼材比較合適在模具中應用較多的碳素工具鋼為T8A、T10A等,優點為加工性能好,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。硬質合金的硬度和耐磨性高于其它任何種類的模具鋼,...

今天給各位分享沖壓模具用什么鋼材比較合適的知識,其中也會對到底是什么?進行分享,希望能對你有所幫助!

本文導讀目錄:

沖壓模具用什么鋼材比較合適(到底是什么?)

1、沖壓模具用什么鋼材比較合適

2、到底是什么?

3、沖壓模具設計

沖壓模具用什么鋼材比較合適

  在模具中應用較多的碳素工具鋼為T8A、T10A等,優點為加工性能好,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。

  硬質合金的硬度和耐磨性高于其它任何種類的模具鋼,但抗彎強度和韌性差。

  用作模具的硬質合金是鎢鈷類,對沖擊性小而耐磨性要求高的模具,可選用含鈷量較低的硬質合金。

  對沖擊性大的模具,可選用含鈷量較高的硬質合金。

  鋼結硬質合金是以鐵粉加入少量的合金元素粉末(如鉻、鉬、鎢、釩等)做粘合劑,以碳化鈦或碳化鎢為硬質相,用粉末冶金方法燒結而成。

  鋼結硬質合金的基體是鋼,克服了硬質合金韌性較差、加工困難的缺點,可以切削、焊接、鍛造和熱處理。

  鋼結硬質合金含有大量的碳化物,雖然硬度和耐磨性低于硬質合金,但仍高于其它鋼種,經淬火、回火后硬度可達6873HRC。

  低合金工具鋼是在碳素工具鋼的基礎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(代號CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代號GD)等。

到底是什么?

  近兩年,凹凸石材飾面出現在許多經典案例中,但大部分人依舊是敬而遠之。

  畢竟諸如原材料、造價、運輸、施工此類的問題難以得到解決,但其實有一種仿石材飾面PU石,能夠做到“以假亂真”。

  由于國外的許多建筑多以木結構為主,PU石被廣泛的運用于建筑外墻的裝飾,只是并未被國內大眾所熟知。

  那么如此逼真的仿石材飾面究竟是一種什么材料呢。

  我們先從它的原始構成部分進行分析,“pu”的中文釋義為聚氨酯,全稱為「聚氨基甲酸酯」,是主鏈上含有重復氨基甲酸酯基團的大分子化合物的統稱。

  它是由有機二異氰酸酯,或多異氰酸酯與二羥基,或多羥基化合物加聚而成的聚氨酯材料,用途非常廣,可以代替橡膠、塑料、尼龍等產品。

  現已經廣泛用于機場、酒店、建材、汽車廠、煤礦廠、水泥廠、高級公寓、別墅、園林美化、彩石藝術、公園等場所。

  從原材料看,PU石更像是一種跨界新材料,將大家熟知的材質運用到還原真石材的裝修材料上。

  工藝方面,將原材料經過模具壓制,同時采用模具內上色,通常同一類外觀的PU石會研發24副模具。

  所有模具的造型均根據真石材打模而成,以達到更逼真的拼接效果,表面再使用外墻防水的水性環保涂料進行噴涂保護。

  所有文化石的造型PU石都具備,比如我們傳統概念中的長城石、瓦板、流水石等。

  除此之外還有較具特色的混凝土水泥板、蘑菇石。

  最具特色的樣式是石皮,效果接近于一些經典案例中運用到的凹凸不一的石材造型。

  除了材料本身之外,施工時還需要打造鋼架結構,且耗費巨大的人力物力并且在一些層高偏高的區域還存在一定的安全隱患。

沖壓模具設計

  鑒于高速加工具備上述優點,所以高速加工在模具制造中正得到廣泛應用,并逐步替代部分磨削加工和電加工。

  目前,數控慢走絲線切割技術發展水平已相當高,功能相當完善,自動化程度已達到無人看管運行的程度。

  最大切割速度已達300mm2/min,加工精度可達到±1.5μm,加工表面粗糙度Ra0.1~0.2μm。

  直徑0.03~0.1mm細絲線切割技術的開發,可實現凹凸模的一次切割完成,并可進行0.04mm的窄槽及半徑0.02mm內圓角的切割加工。

  錐度切割技術已能進行30°以上錐度的精密加工。

  磨削及拋光加工由于精度高、表面質量好、表面粗糙度值低等特點,在精密模具加工中廣泛應用。

  目前,精密模具制造廣泛使用數控成形磨床、數控光學曲線磨床、數控連續軌跡坐標磨床及自動拋光機等先進設備和技術。

  地測量復雜曲面的數據外,其良好的溫度補償裝置、可靠的抗振保護能力、嚴密的'除塵措施以及簡便的操作步驟,使得現場自動化檢測成為可能。

  模具先進制造技術的應用改變了傳統制模技術模具質量依賴于人為因素,不易控制的狀況,使得模具質量依賴于物化因素,整體水平容易控制,模具再現能力強。

  隨著產品質量的提高,對模具質量和壽命要求越來越高。

  而提高模具質量和壽命最有效的辦法就是開發和應用模具新材料及熱、表處理新工藝,不斷提高使用性能,不銹鋼板材沖壓模具材料改善加工性能。

  制造沖壓模具的材料有鋼材、硬質合金、鋼結硬質合金、鋅基合金、低熔點合金、鋁青銅、高分子材料等等。

  目前制造沖壓模具的材料絕大部分以鋼材為主,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、基體鋼以及硬質合金、鋼結硬質合金等等。

  在模具中應用較多的碳素工具鋼為T8A、T10A等,優點為加工性能好,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[1]。

  低合金工具鋼是在碳素工具鋼的基礎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(代號CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代號GD)等。

  常用的高碳高鉻工具鋼有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1(代號D2),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,承載能力僅次于高速鋼。

  但碳化物偏析嚴重,必須進行反復鐓拔(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。

  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定性。

  與碳化物偏析相對較嚴重的高碳高鉻鋼相比,性能有所改善。

  高速鋼具有模具鋼中最高的的硬度、耐磨性和抗壓強度,承載能力很高。

  模具中常用的有W18Cr4V(代號8-4-1)和含鎢量較少的W6Mo5Cr4V2(代號6-5-4-2,美國牌號為M2)以及為提高韌性開發的降碳降釩高速鋼6W6Mo5Cr4V(代號6W6或稱低碳M2)。

  在高速鋼的基本成分上添加少量的其它元素,適當增減含碳量,以改善鋼的性能。

  它們不僅有高速鋼的特點,具有一定的耐磨性和硬度,而且抗疲勞強度和韌性均優于高速鋼,為高強韌性冷作模具鋼,材料成本卻比高速鋼低。

  模具中常用的基體鋼有6Cr4W3Mo2VNb(代號65Nb)、7Cr7Mo2V2Si(代號LD)、5Cr4Mo3SiMnVAL(代號012AL)等。

  硬質合金的硬度和耐磨性高于其它任何種類的模具鋼,但抗彎強度和韌性差。

  用作模具的硬質合金是鎢鈷類,對沖擊性小而耐磨性要求高的模具,。

  對沖擊性大的模具,可選用含鈷量較高的硬質合金。

  鋼結硬質合金是以鐵粉加入少量的合金元素粉末(如鉻、鉬、鎢、釩等)做粘合劑,以碳化鈦或碳化鎢為硬質相,用粉末冶金方法燒結而成。

  鋼結硬質合金的基體是鋼,克服了硬質合金韌性較差、加工困難的缺點,可以切削、焊接、鍛造和熱處理。

  鋼結硬質合金含有大量的碳化物,雖然硬度和耐磨性低于硬質合金,但仍高于其它鋼種,經淬火、回火后硬度可達6873HRC。

  為了提高模具工作表面的耐磨性、硬度和耐蝕性,必須采用熱、表處理新技術,尤其是表面處理新技術。

  除人們熟悉的鍍硬鉻、氮化等表面硬化處理方法外,近年來模具表面性能強化技術發展很快,實際應用效果很好。

  其中,化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)以及鹽浴滲金屬(TD)的方法是幾種發展較快,應用最廣的表面涂覆硬化處理的新技術。

  它們對提高模具壽命和減少模具昂貴材料的消耗,有著十分重要的意義。

  在沖壓模具中,使用了各種金屬材料和非金屬材料,主要有碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質合金、低熔點合金、鋅基合金、鋁青銅、合成樹脂、聚氨脂橡膠、塑料、層壓樺木板等。

  制造模具的材料,要求具有高硬度、高強度、高耐磨性、適當的韌性、高淬透性和熱處理不變形(或少變形)及淬火時不易開裂等性能。

  2.被沖壓材料的,性能、模具零件的使用條件。

  當被沖壓加工的材料較硬或變形抗力較大時,沖模的凸、凹模應選取耐磨性好、強度高的材料。

  拉深不銹鋼時,可采用鋁青銅凹模,因為它具有較好的抗粘著性。

  而導柱導套則要求耐磨和較好的韌性,故多采用低碳鋼表面滲碳淬火。

  又如,碳素工具鋼的主要不足是淬透性差,在沖模零件斷面尺寸較大時,淬火后其中心硬度仍然較低,但是,在行程次數很大的壓床上工作時,由于它的耐沖擊性好反而成為優點。

  固定板、卸料板類零件,不但要有足夠的強度,而且要求在工作過程中變形小。

  另外,還可以采用冷處理和深冷處理、真空處理和表面強化的方法提高模具零件的性能。

  對于凸、凹模工作條件較差的冷擠壓模,應選取有足夠硬度、強度、韌性、耐磨性等綜合機械性能較好的模具鋼,同時應具有一定的紅硬性和熱疲勞強度等。

  對特殊要求的模具,應開發應用具有專門性能的模具鋼。

  選擇模具材料要根據模具零件的使用條件來決定,做到在滿足主要條件的前提下,選用價格低廉的材料,降低成本。

  計算機技術、機械設計與制造技術的迅速發展和有機結合,形成了計算機輔助設計與計算機輔助制造(CAD/CAM)這一新型技術。

  隨著功能強大的專業軟件和高效集成制造設備的出現,以三維造型為基礎、基于并行工程(CE)的模具CAD/CAM技術正成為發展方向,它能實現面向制造和裝配的設計,實現成形過程的模擬和數控加工過程的仿真,使設計、制造一體化。

  例如,吉林大學汽車覆蓋件成型技術所獨立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件,華中理工大學模具技術國家重點實驗室開發的注塑模、汽車覆蓋件模具和級進模CAD/CAE/CAM軟件,上海交通大學模具CAD國家工程研究中心開發的冷沖模和精沖研究中心開發的冷沖模和精沖模CAD軟件等在國內模具行業擁有不少的用戶。

  雖然中國模具工業在過去十多年中取得了令人矚目的發展,但許多方面與工業發達國家相比仍有較大的差距。

  例如,精密加工設備在模具加工設備中的比重比較低;CAD/CAE/CAM技術的普及率不高;許多先進的模具技術應用不夠廣泛等等,致使相當一部分大型、精密、復雜和長壽命模具依賴進口。

  達到這一要求急需發展如下幾項:(1)全面推廣CAD/CAM/CAE技術。

  國外近年來發展的高速銑削加工,大幅度提高了加工效率,并可獲得極高的表面光潔度。

  另外,還可加工高硬度模塊,還具有溫升低、熱變形小等優點。

  高速銑削加工技術的發展,對汽車、家電行業中大型型腔模具制造注入了新的活力。

  目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發展。


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