汽車沖壓模具新材料,汽車沖壓模具制造
今天給各位分享汽車沖壓模具新材料的知識,其中也會對汽車沖壓模具制造進行解釋,如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題,別忘了關(guān)注本站,現(xiàn)在開始吧!
本文目錄概覽:
- 1、沖壓模具通常用什么材料
- 2、汽車沖壓制造工藝中的原材料是什么?
- 3、汽車沖壓件用什么材料?
沖壓模具通常用什么材料
制造沖壓模具的材料有鋼材、硬質(zhì)合金、鋼結(jié)硬質(zhì)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(zhì)合金、鋼結(jié)硬質(zhì)合金等等。具體介紹如下:
1、碳素工具鋼
在模具中應(yīng)用較多的碳素工具鋼為T8A、T10A等,優(yōu)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。
2、低合金工具鋼
低合金工具鋼是在碳素工具鋼的基礎(chǔ)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。
3、高碳高鉻工具鋼
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。
4、高碳中鉻工具鋼
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(wěn)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。
5、高速鋼
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(fā)的降碳降釩高速鋼6W6Mo5Cr4V(代號6W6或稱低碳M2)。高速鋼也需要改鍛,以改善其碳化物分布。
6、基體鋼
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。這樣的鋼種統(tǒng)稱基體鋼。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(yōu)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。
7、硬質(zhì)合金和鋼結(jié)硬質(zhì)合金
硬質(zhì)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(zhì)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(zhì)合金。對沖擊性大的模具,可選用含鈷量較高的硬質(zhì)合金。
鋼結(jié)硬質(zhì)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(zhì)相,用粉末冶金方法燒結(jié)而成。鋼結(jié)硬質(zhì)合金的基體是鋼,克服了硬質(zhì)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(jié)硬質(zhì)合金含有大量的碳化物,雖然硬度和耐磨性低于硬質(zhì)合金,但仍高于其它鋼種,經(jīng)淬火、回火后硬度可達68~73HRC。
【拓展資料】
一、沖壓模具的一般組成及作用:
1、上下托板、上下墊腳、上下模座:一般用A3、Q235等“軟料”做成,起支撐整個模具、方便架模、落料等作用。
2、上、下模板:上、下模板起固定刀口、入塊、入子、頂料銷等作用,外定位、內(nèi)定位、浮升引導銷、兩用銷、導料板、浮塊這些也是固定在下模板上的,下模板硬度要求必須在HRC58~62左右,硬度太低會影響沖裁質(zhì)量。厚度一般為25~40mm。有的刀口直接割在模板上的,即在模板上直接挖刀口,這樣做的話如果刀口缺了、打崩了、磨損了、有毛邊就不好修模。
還有一種做法是挖入塊,即把刀口挖在一個入塊上(該入塊習慣稱為“下模刀口”),然后再把下模刀口裝入下模板里面。高度要保證和下模板一樣高,誤差要在正負1~2條之內(nèi),最好正負0、005mm以內(nèi),一般磨床師傅或鉗工師傅都可以達到。太多會把產(chǎn)品打出印子(模印)。
3、上、下墊板:墊板一般用Cr12制成。根據(jù)需要,每套模具的上下墊板厚度都不一樣,看沖裁力,如果沖的孔少的話,上下墊板可以適當做薄一點8~10mm即可,如果沖孔比較多的話,就要適當做厚一點,一般17~20mm左右。下墊板上主要是落料孔、彈簧過孔、螺絲過孔、導柱透氣孔等。
4、上、下夾板:上下夾板主要起固定凸模、沖頭、導柱之用,一般17~20mm即可。沖壓模具夾板的材料硬度一般不需要特別高,一般用軟料即可,但是太軟了也不行,有可能會把沖頭的掛臺直接拉到夾板里面去,把夾板拉壞。所以設(shè)計沖壓模具,要從所要總裁的工件的沖裁工藝來考慮其模具的結(jié)構(gòu)、模具材料的選材,所選沖床的噸位,沖裁間隙的大小等等,才能使加工完的工件毛刺更小,延長模具的使用壽命。
5、止擋板、脫料板:止擋板用Cr12即可,但脫料板必須使用硬料如Cr12Mov。止擋板和脫料板是通過M6或M8螺絲打合銷然后鎖在一起的,止擋板上面主要是一些過孔,沖頭過孔、導柱過孔等。脫料板主要起脫料、壓料、導正沖頭等作用。
一般我們使用脫料板來導正凸模、導柱、沖頭。生產(chǎn)鋁料的話因為鋁屑容易跳進脫料板里面,把沖頭拉毛、或卡住沖頭、把沖頭拉斷、拉出脫料板等,所以必須使用止擋板來導正沖頭,而脫料板單邊適當放大10~20條;或脫料板做兩節(jié)的,上面一節(jié)用來導正、下面一節(jié)同樣是單邊放大10~20條。止擋板一般厚度8~17毫米,也是根據(jù)沖孔的多少、所要受到的力的大小來看的;脫料板一般厚度20~25mm。
6、凹模、凸模:也稱沖頭或刀口,是用來把多余的材料沖掉、切掉,或切開、刺破、拉伸。如:拉伸沖頭、折彎沖頭、滑塊的插刀、打沙拉沖頭、打凸包沖頭、抽芽沖、鉚合模的鉚合沖頭等等。。凹模凸模的材料需要的硬度較高,常用的凹模凸模材料有:Cr12Mo1v1、Cr12Mov、Skd-51、Skd-11、W6Mo5Cr4V2(鎢鋼)等。
【擴展資料】
相關(guān)專業(yè)術(shù)語解釋:
挖:做模具人習慣稱呼,是指線切割框口的意思。比如:挖刀口、挖入塊等。
軟料:在沖壓模具中,是指硬度在HRC35左右、硬度比較低的模具鋼,如45#鋼、A3、Q235等。用硬度稍微高一點的東西在上面敲一下,就能敲出個坑出來,這種材料很軟、所以習慣稱為“軟料”,因為它的抗震性能比較好,一般用來制作沖壓模具的上下托板、上下墊腳、上下模座。
硬料:在沖壓模具中,是指硬度(熱處理后)在HRC58~62左右或以上的模具鋼料,如:Cr12、Cr12Mo1v1、Cr12Mov、Skd-51、Skd-11、W6Mo5Cr4V2(鎢鋼),這些鋼料硬度很高(但是也比較脆,稍微不注意有可能就被你搞崩掉一塊,55),一般用來做沖壓模具的刀口、沖頭或其它要求硬度較高的零件。
參考資料:
沖壓模具-百度百科:沖壓模具-百度百科
汽車沖壓制造工藝中的原材料是什么?
在汽車的車身上包含著相當數(shù)量不同種類的材料,可依據(jù)它們的材料進行粗略的分類。在毛坯材料的選擇時,必須依據(jù)具體的抗拉度,并考慮其成型的工藝。
一、沖壓工藝的性能需求
(1)為了滿足沖壓件的精密性要求,工序數(shù)量需要經(jīng)過沖壓工藝才能確定,因為它不僅與材料性質(zhì)、拉深高度、拉深階梯數(shù)等因素有關(guān),還將涉及到拉深直徑、材料厚度等。
(2)關(guān)于沖壓件的精細化要求,工序數(shù)量主要取決于其形狀的復雜程度,因此需要考慮后才能確定。
(3)當沖壓件達到了精密、精細的要求后,工件的精美度就成為新的工藝標準。當沖壓件的斷面質(zhì)量和尺寸精度要求較高時直接采用精密沖裁工序,從而獲得精美的沖壓件。
二、汽車車身主要材料
(1)復合相和馬氏體相鋼:用于與碰撞相關(guān)的工件,如梁、側(cè)邊沖擊單元、保險杠;
(2)高抗拉強度鋼:用于帶平滑弧線的拉伸件,如車門、罩、頂蓋;
(3)高強自由填隙原子鋼:用于帶有拉伸和深壓延應(yīng)力的非常難壓延的部件,如內(nèi)門板、側(cè)板、翼子板;
(4)雙相鋼:用于車頂縱梁,以及帶有特殊抗凹的拉伸車身外皮,如車門、前蓋;
(5)烘烤硬化和磷化合金鋼:用于難拉伸板,如車門、前蓋、頂蓋;
(6)殘余奧氏體鋼:用于強吸能特性的車頂縱梁。
三、汽車成型工藝
(1)高強度鋼的成型:對高強度和超強度鋼進行冷成型的優(yōu)點是能夠明顯縮短時間。這種工藝需要剛度模具以減少磨損。
(2)使用雙滑塊壓力機的冷成型:對成型可靠度和速度有著嚴格的要求,可進行高強度板的拉伸。
(3)組合式冷成型:在現(xiàn)有的機械式壓力機進行改造,將壓力機更換成液壓機便可實現(xiàn)對高強度鋼的冷成型,效率有了很大的提高。
(4)在成型過程中形成高強度鋼: 加壓淬火也稱熱擠壓或熱成型,主要用于精度要求高的復雜的高強度零件成型。由于加熱和冷卻的工藝要求,根據(jù)不同工件情況,這種方法需要較長的周期。
四、沖壓油品的選用方法
(1)由于硅鋼板是比較容易沖切的材料,所以為了工件成品的易清洗性,在防止沖切毛刺產(chǎn)生的前提下會選用低粘度的沖壓油。
(2)在選用碳鋼板沖壓油時首先應(yīng)該注意的是拉伸油的粘度。根據(jù)工藝難易度和給油方法及脫脂條件來決定較佳粘度。
(3)因為和氯系添加劑會發(fā)生化學反應(yīng),所以鍍鋅鋼板在選用沖壓油時應(yīng)注意氯型沖壓油可能發(fā)生白銹的問題,而使用硫型沖壓油可以避免生銹問題,但沖壓后應(yīng)盡早脫脂。
(4)不銹鋼是容易產(chǎn)生沖壓硬化的材料,要求使用油膜強度高、抗燒結(jié)性好的拉伸油。一般使用含有硫氯復合型添加劑的沖壓油,在保證極壓性能的同時避免工件出現(xiàn)毛刺、破裂等問題。
汽車沖壓件用什么材料?
1、汽車沖壓件的選材原則
在選擇材料時,首先根據(jù)汽車沖壓類型和使用特點,來選擇具有不同力學性能的金屬材料,以達到既能保證產(chǎn)品質(zhì)量,又能節(jié)約材料的目的。
通常在選擇汽車沖壓件材料時應(yīng)遵循以下原則:
a所選材料首先應(yīng)滿足汽車零部件的使用性能要求;
b所選材料要有較好的工藝性能;
c所選材料要有較好的經(jīng)濟性。
2、汽車沖壓件一般選用的材料
汽車沖壓件生產(chǎn)中采用了大量的冷沖壓工藝適合汽車沖壓件工業(yè)多品種、大批量生產(chǎn)的需要。在中、重型汽車中,大部分覆蓋件如車身外板等,及一些承重和支撐件如車架、車廂等汽車零部件都是汽車沖壓件。用于冷沖壓的鋼材主要是鋼板和鋼帶,占整車鋼材消耗量的72.6%,冷沖壓材料與汽車沖壓件生產(chǎn)的關(guān)系十分密切,材料的好壞不僅決定產(chǎn)品的性能,更直接影響到汽車沖壓件工藝的過程設(shè)計,影響到產(chǎn)品的質(zhì)量、成本、使用壽命和生產(chǎn)組織,因此合理選用材料是一個重要而復雜的工作。
3、汽車沖壓件選用材料與其對應(yīng)性能關(guān)系
汽車沖壓件主要以車身覆蓋件、車架縱梁和橫梁、車廂、車輪及發(fā)動機用的覆蓋件為主,還有一些支撐件與連接件。每個具體的汽車零部件的使用和工作條件不同,承受的負荷不同,因此對用材的要求也有很大的差異。
1)汽車駕駛室零部件對材料性能的要求
汽車駕駛室零部件大都是覆蓋件,外形復雜,成形復雜,但受力不大,采用模具成形工藝,材料的成形性能就成了主要矛盾,因此要求材料具有成形性、張緊剛性、延伸性、抗凹性、耐腐性和焊接性等。產(chǎn)品設(shè)計時,通常根據(jù)板制零件受力情況和形狀復雜程度來選擇鋼板品種。一般選用拉延性能優(yōu)良的低碳冷軋鋼板、超低碳冷軋鋼板。近幾年,成形性優(yōu)異、強度更高的含磷冷軋鋼板、高弓童度冷軋鋼板、冷軋雙相鋼板、烘烤硬化冷軋鋼板、超低碳鋼高強度冷軋鋼板以及其他種類鋼板如涂鍍層鋼板、拼焊鋼板和TRIP鋼板等,也被大量應(yīng)用到車門外板、車門內(nèi)板、車門加強板、車頂蓋、行李箱蓋板和保險杠等汽車車身零件上。
2)汽車車廂零件對材料性能的要求
汽車車廂零件形狀不太復雜,大都采用輥壓成形工藝,對材料的成形性、剛性、耐腐蝕性和焊接性都有一定的要求。一般選用成形性能和焊接性較好的高強度鋼板。通常,采用強度級別為300-600MPa高強度鋼板和超細晶粒鋼。
3)汽車車架零件對材料性能的要求
車架、車廂中板及一些用于支撐和連接的零部件,都是重要的承載件,大都采用模具成形工藝,要求材料有較高的強度和較好的塑性,以及疲勞耐久性、碰撞能量吸收能力和焊接性等。一般選用成形性能較好的高強度鋼板、超細晶粒鋼板(強度級別在300-610MPa)和超高強度板(強度級別在610-1000MPa)。
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