冲压模具材料的种类及特性制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主,常用的模具工作部件材料的种类有:碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。1.碳素工具钢在模具中应用较多的碳素工具钢为T8A、T10A等,优点为加工性能好,价格便宜。但淬透性和红硬性差,热处理变形大,承载能力较低。2.低合金工具钢低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。与碳素工具钢相比,减少了淬火变形和开裂倾向,提高了钢的淬透性,耐磨性亦较好。用于制造模具的低合金钢有CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代号CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代号GD)等。3.高碳高铬工具钢常用的高碳高铬工具钢有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1(代号D2),它们具有较好的淬透性、淬硬性和耐磨性,热处理变形很小,为高耐磨微变形模具钢,承载能力次于高速钢。但碳化物偏析严重,必须进行反复镦拔(轴向镦、径向拔)改锻,以降低碳化物的不均匀性,提高使用性能。4.高碳中铬工具钢用于模具的高碳中铬工具钢有Cr4W2MoV、Cr6WV、Cr5MoV等。 开发新型模具材料模具的热处理工艺、选用适当的表面处理技术、 合理设计模具结构、加强对模具的维护等措施。金华耐用进口模具材料市场
退火,将金属缓慢加热到一定温度,保持足够时间,然后以适宜速度冷却(通常是缓慢冷却,有时是控制冷却)的一种金属热处理工艺。目的是使工件软化,改善塑性和韧性,使化学成分均匀化,去除残余应力,或得到预期的物理性能。二、正火,将钢加热到A3或Acm以上40~60度或更高的温度,保持足够时间,使之全部奥氏体化,然后在空气中冷却,是一种简便、经济的金属热处理工艺。主要目的和用途:①对亚共析钢,正火用以消除过热粗晶组织和魏氏组织,轧材中的带状组织;细化晶粒。②对过共析钢,正火可以消除网状二次渗碳体,并使珠光体细化,不但改善机械性能,而且有利于以后的球化退火。③对低碳深冲薄钢板,正火可以消除晶界的游离渗碳体,以改善其深冲性能。④对低碳钢和低碳低合金钢,采用正火,可得到较多的细片状珠光体组织,使硬度增高到HB140-190,避免切削时的“粘刀”现象,改善切削加工性。对中碳钢,在既可用正火又可用退火的场合下,用正火更为经济和方便。三、淬火将钢从高温奥氏体区快速冷却,使过冷的奥氏体产生非扩散性转变产物──马氏体的金属热处理工艺。1、淬火温度形成奥氏体但是右不让晶粒长大为原则。所以:亚共析钢A3以上30-50度,过共析钢A1以上30-50度。金华耐用进口模具材料市场模具钢材的选用及其锻造或热处理是模具制造技术中的关键之一。
ER5钢的推荐热处理工艺:对高耐磨性、韧性的模具,采用1150℃淬火,520~530℃回火3次;对重载服役条件下的模具,采用1120~1130℃淬火,550℃回火3次。3.硬质合金及钢结硬质合金当工件的批量极大时,可以考虑选用硬度和耐磨性比各类模具钢种更高的硬质合金或钢结硬质合金。用作模具材料的硬质合金为钨钴类,随着含钴量的增加,韧性及抗弯强度提高而硬度降低。对于承受冲击力较小的模具,可以选用含钴量较低的YG10X;承受冲击力中等或较大的模具,可以选用含钴量较高的YG15或YG20。硬质合金的缺点为韧性较差、难以加工,作为模具的工作部件可以设计为镶拼结构。钢结硬质合金的性能介于硬质合金和高速钢之间,能够机械加工和热处理,可以用于制作复杂的高寿命模具。用作冲裁模的钢结硬质合金有DT、GT35、TLMW50、GW50等。厚板冲裁模具厚板冲裁模承受的冲压力高于薄板冲模,为重载冲裁模,易磨损、崩刃和断裂,所以要求模具材料应具有高的耐磨性和强韧性。传统模具用钢传统的重载冲裁模具钢种主要有T8A、Cr12MoV、W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。其中T8A为碳素工具钢,虽然淬透性、韧性比T10A钢有所改善。
影响热作模具使用寿命的因素很多,如工作温度、承受的载荷、模具的形状与尺寸、被加工材料的性质、质量、成型方式等。选择热作模具材料要综合考虑这些因素,合理选用,并且模具钢的纯净度要高、等向性要好,应经过炉外精炼和多向锻造,确保热作模具工作寿命。热作模具钢的碳含量一般为03%~,有良好的强度、硬度和韧性。添加镍、钨、钼、铬、钒等合金元素,可以提高钢的淬透性和高温性能。根据不同的合金元素含量,热作模具钢可以分为锻压模具用热作模具钢、钨钼系热作模具钢等5CrMnMo钢和5CrNiMo钢有较高的强度、耐磨性和韧性,良好的淬透性和抗热疲劳性能,常用于制造锤锻模具。对于在静压、高温下使金属变形的热挤压模、压铸模,常选用4Cr5MoSiVl钢和3Cr2W8V钢制造,前者韧性较好,而后者高温性能较好。 一般热塑性塑料模采用调质、预硬化等处理即可,而热固性塑料模必须淬硬。
模具材料的失效形式1.热作模具的失效形式断裂失效:出现的根本原因有二点:(1)模具的承载应力在整体范围或局部位置超过材料的高温断裂强度;(2)模具承受的瞬时冲击载荷超过材料的高温韧度指标。堆塌失效:堆塌失效的原因是:(1)材料的低于模具的承载应力水平,塑变累积所致。(2)材料的热稳定性不能适应长时间工作的高温条件。热疲劳失效:热疲劳失效主要由材料的高温屈服强度决定,也与材料的高温冲击韧性和热稳定性有关。即材料越难变形,韧性越高热疲劳抗力越好。热磨损失效:对于大多数热作模具钢,提高材料的高温屈服强度、热稳定性及抗氧化能力均可提高热磨损抗力。但是,不同材料的热磨损抗力更多地与材料的组织结构,尤其是材料内部碳化物的类型有关。热熔损失效:热熔损失效与不同温度及应力下模具材料与铸液的化学亲和力有直接关系。 强度是表征材料变形抗力和断裂抗力的性能指。淮北高耐磨进口模具材料供应
模具工作零件材料有良好的抗粘附性、高的耐磨性和硬度、一定的强韧性以及切削加工性能,热处理时变形要小。金华耐用进口模具材料市场
模具材料的工艺性能工艺性能的重要性:在模具总的制造成本中,机械加工、热处理、表面处理、装配、管理等费用要占成本的80%以上。模具材料的工艺性能是影响模具成本的一个重要因素,改善模具的工艺性能,不仅可以使模具生产工艺简单,易于制造,而且可以有效地降低模具制造费用。模具材料的工艺性能,经常要考虑的有以下几种。1.可加工性:模具材料的可加工性包括冷加工性能,如切削、磨削、抛光、冷挤压、冷拉工艺性,热加工性能包括热塑性和热加温度范围等(1)皮纹加工性(2)铸造工艺性能(3)焊接性(4)冷变形性。金华耐用进口模具材料市场