冷沖模材料選用的一般原則是.(冷沖模技術(shù)要求)
今天給各位分享冷沖模材料選用的一般原則是.的知識(shí),其中也會(huì)對(duì)冷沖模技術(shù)要求進(jìn)行解釋,現(xiàn)在開(kāi)始吧!
沖壓模具材料怎么選擇合適的?

沖壓模具材料的選用原則。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(zhì)合金、低熔點(diǎn)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(qiáng)度、高耐磨性、適當(dāng)?shù)捻g性、高淬透性和熱處理不變形(或少變形)及淬火時(shí)不易開(kāi)裂等性能。
合理選取模具材料及實(shí)施正確的熱處理工藝是保證模具壽命的關(guān)鍵。對(duì)用途不同的模具,根據(jù)其工作狀態(tài)、受力條件及被加工材料的性能、生產(chǎn)批量及生產(chǎn)率等因素綜合考慮,并對(duì)上述要求的各項(xiàng)性能有所側(cè)重,然后作出對(duì)鋼種及熱處理工藝的選擇。
1、生產(chǎn)批量,當(dāng)沖壓件的生產(chǎn)批量很大時(shí),模具的工作零件凸模和凹模的材料選取質(zhì)量高、耐磨性好的模具鋼。對(duì)于模具的其它工藝結(jié)構(gòu)部分和輔助結(jié)構(gòu)部分的零件材料,也要提高。在批量不大時(shí),對(duì)材料性能的要求,以降低成本。
2、被沖壓材料的,性能、模具零件的使用條件,當(dāng)被沖壓加工的材料較硬或變形抗力較大時(shí),沖模的凸、凹模選取耐磨性好、強(qiáng)度高的材料。拉深不銹鋼時(shí),可采用鋁青銅凹模,因?yàn)樗哂休^好的抗粘著性。而導(dǎo)柱導(dǎo)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(shí),淬火后其中心硬度仍然較低,但是,在行程次數(shù)很大的壓床上工作時(shí),由于它的耐沖擊性好反而成為優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于固定板、卸料板類零件,不但要有足夠的強(qiáng)度,而且要求在工作過(guò)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(qiáng)化的方法提高模具零件的性能。對(duì)于凸、凹模工作條件較差的冷擠壓模,選取有足夠硬度、強(qiáng)度、韌性、耐磨性等綜合機(jī)械性能較好的模具鋼,同時(shí)具有一定的紅硬性和熱疲勞強(qiáng)度等。
3、沖壓材料性能,考慮材料的冷熱加工性能和工廠現(xiàn)有條件。
4、降低生產(chǎn)成本,注意采用微變形模具鋼,以減少機(jī)加工費(fèi)用。
5、開(kāi)發(fā)專用模具鋼,對(duì)特殊要求的模具,開(kāi)發(fā)用具有專門性能的模具鋼。
6、考慮我國(guó)模具的生產(chǎn)和使用情況,選擇模具材料要根據(jù)模具零件的使用條件來(lái)決定,做到在滿足主要條件的前提下,選用價(jià)格低廉的材料,降低成本。
模具材料的選用原則是什么
(一)滿足工作條件要求
1.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),使型腔表面與坯料間產(chǎn)生劇烈的摩擦,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、最重要的性能之一。
硬度是影響耐磨性的主要因素。一般情況下,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、數(shù)量、形態(tài)、大小及分布有關(guān)。
2.強(qiáng)韌性
模具的工作條件大多十分惡劣,有些常承受較大的沖擊負(fù)荷,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,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、晶粒度及組織狀態(tài)。
3.疲勞斷裂性能
模具工作過(guò)程中,在循環(huán)應(yīng)力的長(zhǎng)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),會(huì)使硬度和強(qiáng)度下降,導(dǎo)致模具早期磨損或產(chǎn)生塑性變形而失效。因此,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),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),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)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、熱處理等幾道工序。為保證模具的制造質(zhì)量,降低生產(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)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)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)抗氧化懷能好,脫碳速度慢,對(duì)加熱介質(zhì)不敏感,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。
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)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)量及冷卻條件不敏感,不易發(fā)生磨傷及磨削裂紋。
(三)滿足經(jīng)濟(jì)性要求
在給模具選材是,必須考慮經(jīng)濟(jì)性這一原則,盡可能地降低制造成本。因此,在滿足使用性能的前提下,首先選用價(jià)格較低的,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。
注塑模具模胚一般選什么樣的材料
冷沖模一般選用Cr12、CrWMn、Cr12MoV等做凸模、凹模,其它的零件選用45#鋼、Q235鋼。注塑模一般選用碳素類模具鋼:主要采用中碳結(jié)構(gòu)鋼,代表鋼號(hào)有S45C、S48C、S50C、S55C等。預(yù)硬化型模具鋼:主要是采用淬透性較高的中碳合金鋼,代表鋼號(hào)有P20。
冷沖模材料選擇分析
若被加工的選擇材料是鋼鐵材料,無(wú)論采用何種模具鋼或鑄鐵,在沒(méi)有任何采用合適的表面處理情況下,一般都很難解決工件的拉傷問(wèn)題。
從模具凸、凹模材料入手解決工件的拉傷問(wèn)題,可以采用硬質(zhì)合金,一般情況下,由這種材料制作的凸、凹模抗拉傷性能很高,存在的問(wèn)題是材料成本高,不易加工,對(duì)于較大型的模具,由于燒制大型硬質(zhì)合金塊較困難,即使燒制成功,加工過(guò)程也有可能出現(xiàn)開(kāi)裂,成材率低,有些幾乎難以成形。此外硬脂合金性脆,搬運(yùn)、安裝使用過(guò)程中都要極其小心,稍有不慎就有可能出現(xiàn)崩塊或開(kāi)裂而報(bào)廢。另外由于硬質(zhì)合金的組織結(jié)構(gòu)是由硬質(zhì)的碳化鎢顆粒和軟的粘結(jié)相鉆所組成,硬質(zhì)碳化鎢顆粒的耐磨抗咬合性能很高,而鈷相由于硬度很低,耐磨性較差,使用過(guò)程中鈷相會(huì)優(yōu)先磨損,使凸、凹模表面形成凹凸不平,如此生產(chǎn)出來(lái)的工件表面也會(huì)出現(xiàn)拉痕,此時(shí)需對(duì)模具凸、凹模表面進(jìn)行研磨拋光后方可進(jìn)行再生產(chǎn)。對(duì)于奧氏體不銹鋼工件,由于其面心立方結(jié)構(gòu)也容易與鈷相形成咬合而使工件的表面出現(xiàn)拉傷。
采用合適的銅基合金也可解決工件的拉傷問(wèn)題,但銅基合金一般硬度較低,易出現(xiàn)磨損超差,在大批量生產(chǎn)的情況下,這種材料的性價(jià)比較低。
對(duì)于較大型的模具,如汽車覆蓋件的成形模具,大量采用了合金鑄鐵,鑄鐵只能減輕工件的拉傷,無(wú)法消除拉傷問(wèn)題,要徹底解決拉傷問(wèn)題需輔以滲氮,鍍硬鉻等表面處理。但如此制作的模具往往壽命較短,在使用一段時(shí)間后,如出現(xiàn)拉傷,又需修模并重新進(jìn)行表面處理。
在模具材料方面,也有采用陶瓷制作模具凸、凹模并成功解決工件拉傷問(wèn)題的報(bào)道。由于其性脆,成本高,不可能大批量推廣應(yīng)用。
對(duì)于生產(chǎn)批量很小而形狀簡(jiǎn)單的大型拉伸類模具,也有采用橡膠等高分子類材料制作模具凸、凹模的報(bào)道,此類模具不會(huì)拉傷工件表面,但實(shí)際應(yīng)用很少。
冷沖模具用鋼使用性能的基本要求有
對(duì)冷沖模具用鋼使用性能的基本要求:
1.具有高硬度和強(qiáng)度,以保證模具在工作過(guò)程中抗壓、耐磨、不變形、抗粘合;
2.具有高耐磨性,以保證模具在長(zhǎng)期工作中,其形狀和尺寸公差在一定范圍內(nèi)變化,不因過(guò)分磨損而失效;
3.具有足夠的韌性,以防止模具在沖擊負(fù)荷下產(chǎn)生脆性斷裂;
4.熱處理變形小,以保證模具在熱處理時(shí)不因過(guò)大變形而報(bào)廢;
5.有較高的熱硬性,以保證模具在高速?zèng)_壓或重負(fù)荷沖壓工序中不因溫度升高而軟化。
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