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发表于 2008-3-17 16:57:54
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来自: 中国广东深圳
这主要是根据你所加工产品的材料及厚度而定,如加工同厚度的冷轧板与不锈钢板在选择模板时就不同,以下信息供您参考:; o$ ], L" k& h
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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。
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1. 碳素工具钢 % B/ ?+ I7 x( m, Z$ J/ U3 @
' W7 ]- u$ ~9 u: T1 j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。 # p3 y" i& Q2 @
+ _8 N* s4 o8 H* r8 B( D2 \0 {- x2. 低合金工具钢
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j; _" i$ P, }- ^+ ^0 H/ w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。 8 X. t7 P' Q; O! b7 ~3 w
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3. 高碳高铬工具钢 $ \" E& ~* j: P& N6 o; `& W' V
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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,承载能力仅次于高速钢。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。
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4. 高碳中铬工具钢
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用于模具的高碳中铬工具钢有Cr4W2MoV、Cr6WV 、Cr5MoV等,它们的含铬量较低,共晶碳化物少,碳化物分布均匀,热处理变形小,具有良好的淬透性和尺寸稳定性。与碳化物偏析相对较严重的高碳高铬钢相比,性能有所改善。 1 r1 r7 ]& g+ f: K
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5. 高速钢
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+ g9 M$ y' ?% k" R高速钢具有模具钢中最高的的硬度、耐磨性和抗压强度,承载能力很高。模具中常用的有W18Cr4V(代号8-4-1)和含钨量较少的W6Mo5 Cr4V2(代号6-5-4-2,美国牌号为M2)以及为提高韧性开发的降碳降钒 高速钢 6W6Mo5 Cr4V(代号6W6或称低碳M2)。高速钢也需要改锻 ,以改善其碳化物分布 。
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6. 基体钢 5 K5 p" H0 W0 [+ G1 V. e
; v) l% |3 G9 @0 E在高速钢的基本成分上添加少量的其它元素,适当增减含碳量,以改善钢的性能。这样的钢种统称基体钢。它们不仅有高速钢的特点,具有一定的耐磨性和硬度,而且抗疲劳强度和韧性均优于高速钢,为高强韧性冷作模具钢,材料成本却比高速钢低。模具中常用的基体钢有 6Cr4W3Mo2VNb(代号65Nb)、7Cr7Mo2V2Si(代号LD)、5Cr4Mo3SiMnVAL(代号012AL)等。
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7. 硬质合金和钢结硬质合金
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) J( J G, t+ }& W硬质合金的硬度和耐磨性高于其它任何种类的模具钢,但抗弯强度和韧性差。用作模具的硬质合金是钨钴类,对冲击性小而耐磨性要求高的模具,可选用含钴量较低的硬质合金。对冲击性大的模具,可选用含钴量较高的硬质合金。
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钢结硬质合金是以铁粉加入少量的合金元素粉末(如铬、 钼 、钨、钒等)做粘合剂,以碳化 钛或碳化钨为硬质相 ,用粉末冶金方法烧结而成。钢结硬质合金的基体是钢,克服了硬质合金韧性较差、加工困难的缺点,可以切削、焊接、锻造和热处理。 钢结硬质合金含有大量的碳化物,虽然硬度和耐磨性低于硬质合金,但仍高于其它钢种,经淬火、回火后硬度可达 68 ~ 73HRC.. }6 T" C* L/ f/ _9 K, l
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$ m4 `( a5 p: h0 |) U' D3 v/ U. B4 O 另:冲压模具材料的选用原则% ~1 X4 a9 g$ e9 j( w' X
在冲压模具中,使用了各种金属材料和非金属材料,主要有碳钢、合金钢、铸铁、铸钢、硬质合金、低熔点合金、锌基合金、铝青铜、合成树脂、聚氨脂橡胶、塑料、层压桦木板等。! L4 x8 W" r- h ?+ \1 l
制造模具的材料,要求具有高硬度、高强度、高耐磨性、适当的韧性、高淬透性和热处理不变形(或少变形)及淬火时不易开裂等性能。
$ A/ G) n- ~1 C; F$ h1 e 合理选取模具材料及实施正确的热处理工艺是保证模具寿命的关键。对用途不同的模具,应根据其工作状态、受力条件及被加工材料的性能、生产批量及生产率等因素综合考虑,并对上述要求的各项性能有所侧重,然后作出对钢种及热处理工艺的相应选择。1 t0 \8 U! k5 U G
1. 生产批量
! B* h6 y/ K+ P 当冲压件的生产批量很大时,模具的工作零件凸模和凹模的材料应选取质量高、耐磨性好的模具钢。对于模具的其它工艺结构部分和辅助结构部分的零件材料,也要相应地提高。在批量不大时,应适当放宽对材料性能的要求,以降低成本。% {9 B% E' v" |/ r& V) W
2. 被冲压材料的,性能、模具零件的使用条件
" f, h2 X% Z7 N7 T1 D) e8 L3 v 当被冲压加工的材料较硬或变形抗力较大时,冲模的凸、凹模应选取耐磨性好、强度高的材料。拉深不锈钢时,可采用铝青铜凹模,因为它具有较好的抗粘着性。而导柱导套则要求耐磨和较好的韧性,故多采用低碳钢表面渗碳淬火。又如,碳素工具钢的主要不足是淬透性差,在冲模零件断面尺寸较大时,淬火后其中心硬度仍然较低,但是,在行程次数很大的压床上工作时,由于它的耐冲击性好反而成为优点。对于固定板、卸料板类零件,不但要有足够的强度,而且要求在工作过程中变形小。另外,还可以采用冷处理和深冷处理、真空处理和表面强化的方法提高模具零件的性能。对于凸、凹模工作条件较差的冷挤压模,应选取有足够硬度、强度、韧性、耐磨性等综合机械性能较好的模具钢,同时应具有一定的红硬性和热疲劳强度等。& G7 D( c$ }) N* p( H
3. 材料性能( K- i. X* `4 a
应考虑材料的冷热加工性能和工厂现有条件。. J5 }) e; U: D, U! Y) P0 j; e' _
4. 降低生产成本( P0 [ U" Y7 T/ ? g5 y. I" h/ L( j' t
注意采用微变形模具钢,以减少机加工费用。 l D- Q5 o" [6 g/ f: t6 i
5. 开发专用模具钢
, b8 b: U% D* U. g* X2 N 对特殊要求的模具,应开发应用具有专门性能的模具钢。1 c# b8 b# k# k# Z$ r+ [2 }1 g5 w
6. 考虑我国模具的生产和使用情况* l7 ^) u; T. S& A+ _
选择模具材料要根据模具零件的使用条件来决定,做到在满足主要条件的前提下,选用价格低廉的材料,降低成本。5 {2 Q v- A* m. V* R: P
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