復合材料模具在材料成型領域中的發展,紅沖模具用什么材料好?
摘要:復合材料模具在材料成型領域中的發展
1 復合材料模具的優點
1.1 熱膨脹系數匹配良好
由于復合材料的熱膨脹系數小,因此在使用金屬模具的時候,由于金屬的熱膨脹系數太大而復合...
復合材料模具在材料成型領域中的發展1 復合材料模具的優點
1.1 熱膨脹系數匹配良好
由于復合材料的熱膨脹系數小,因此在使用金屬模具的時候,由于金屬的熱膨脹系數太大而復合...
1 復合材料模具的優點
1.1 熱膨脹系數匹配良好
由于復合材料的熱膨脹系數小,因此在使用金屬模具的時候,由于金屬的熱膨脹系數太大而復合材料的熱膨脹系數較小,在加熱固化時可能會產生內應力,而復合材料模具由于也是用復合材料制成,使得復合材料模具與復合材料構件的熱膨脹系數相差不大,能夠在固化的時候更加適應,減小殘余應力的產生,因為在加熱固化的時候,隨著溫度的升高,模具會受熱產生膨脹,進而尺寸會發生變化,導致尺寸變大。因此制造尺寸也會隨著發生變化。當固化完成后,隨著溫度的降低,模具和固化好的制件會發生收縮,若成型模具材料和制件材料的熱膨脹系數差距過大,使制品和模具之間產生內應力,則必然會使兩者見尺寸產生偏差,而當模具是由復合材料制成時,由于復合材料模具和制品的熱膨脹系數相匹配,使復合材料模具在熱膨脹和降溫收縮的過程中的尺寸變化對制品影響較小,對于制造構件,熱膨脹系數不僅會對構件的尺寸帶來影響,還會使構件產生變形,脫模的問題。
2 復合材料模具存在的問題
2.1 工藝復雜
相比于金屬材料模具,復合材料模具在制造中需要母模,而在母模具的制造過程中,模具的選材受到制造成本和時間,幾何形狀、質量、升溫速度和模具精度等影響,此外模具制造還需要較高的固化溫度和壓力,因此要求母模具在這樣的高溫高壓下保持穩定,因此對復合材料的選擇提供了一定的困難。而復合材料在溫度越低時,其內應力越小。為了減少復合材料模具的內應力,科學工作者研究出了多種低溫固化方法。

2.2表面硬度較低
相比于金屬材料模具,復合材料模具的表面硬度較低,當受到碰撞時容易造成機械損傷,膠衣或鍍層的脫落,從而降低復合材料模具的精度,在制作復合材料構件時會影響復合材料構件的精密度。另外在起吊,運輸過程中受到撞擊容易產生分層,掉渣,變形等問題,導致復合材料模具損壞,影響其正常使用。
2.3 使用壽命短
相比于其他金屬材料模具來說復合材料模具使用壽命相對較短,復合材料模具的使用壽命一半只有十幾次,而金屬材料模具的使用壽命一般有上千次,進而導致需要大量制造復合材料模具,導致復合材料模具成本變相增加,而復合材料模具由于制造工藝比較復雜,其復合材料模具產品質量不等,可能導致構件精度存在些許差異。
紅沖模具用什么材料好?
紅沖模具底模用H13模具鋼,會遇到很快軟化磨損問題。理想的紅沖模具底模,適合用抗高溫軟化性能好的8433模具鋼。
8433模具鋼的抗高溫軟化性能是H13的2~3倍,高溫強度好,模具不易軟化磨損;且導熱系數高,模具散熱快,這點對熱鍛模具而言,相當重要;8433的韌性好,模具不會開裂;8433的3大特性,用于紅沖模具時,模具壽命是H13的好幾倍。
紅沖模具上模或沖頭,除了要考慮紅硬性,還得考慮硬度,高硬度的才具備高耐磨性。
紅沖模具上模或沖頭用H13模具鋼,會很快軟化和敦粗脹型。而用紅硬性強的3CR2W8V模具鋼,又會遇到開裂問題。理想的模具鋼是高硬度的Lg、Gr、8566、W360、等高硬度高耐熱模具鋼。
具體選用哪款模具鋼,要根據模具工況和紅沖材質決定。

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