沖壓水冷鋼板模具,沖壓水冷鋼板模具廠家
今天給各位分享沖壓水冷鋼板模具的知識,其中也會對沖壓水冷鋼板模具廠家進行解釋,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、沖壓模具的設(shè)計與制作技巧
- 2、沖壓模具設(shè)計{鋼板模}的步驟是?
- 3、常用的冷沖壓模具材料有哪些,各有什么用途
- 4、冷沖壓模具的發(fā)展?fàn)顩r。
- 5、怎樣做沖壓模具
沖壓模具的設(shè)計與制作技巧
沖壓模具的設(shè)計與制作技巧
模具主要通過所成型材料物理狀態(tài)的改變來實現(xiàn)物品外形的加工。下面是我整理的沖壓模具的設(shè)計與制作技巧介紹,大家一起來看看吧。
一、從廢料情況看出的信息
廢料本質(zhì)上就是成形孔的反像。即位置相反的相同部位。通過檢查廢料,你可以判斷上下模間隙是否正確。如果間隙過大,廢料會出現(xiàn)粗糙、起伏的斷裂面和一窄光亮帶區(qū)域。間隙越大,斷裂面與光亮帶區(qū)域所成角度就越大。如果間隙過小,廢料會呈現(xiàn)出一小角度斷裂面和一寬光亮帶區(qū)域。
過大間隙形成帶有較大卷邊和邊緣撕裂的孔,令剖面稍微有一薄邊緣突出。太小的間隙形成帶稍微卷邊和大角度撕裂,導(dǎo)致剖面或多或少地垂直于材料表面。
一個理想的廢料應(yīng)有合理的壓塌角和均勻的光亮帶。這樣可保持沖壓力最小并形成一帶極少毛刺的整潔圓孔。從這點來看,通過增大間隙來延長模具壽命是以犧牲成品孔質(zhì)量換取的。
二、模具間隙的選擇
模具的間隙與所沖壓的材料的類型及厚度有關(guān)。不合理的間隙可以造成以下問題:
(1)如間隙過大,所沖壓工件的毛刺就比較大,沖壓質(zhì)量差。如果間隙偏小,雖然沖孔的質(zhì)量較好,但模具的磨損比較嚴(yán)重,大大降低模具的使用壽命,而且容易造成沖頭的折斷。
(2)間隙過大或過小都容易在沖頭材料上產(chǎn)生粘連,從而造成沖壓時帶料。過小的間隙容易在沖頭底面與板料之間形成真空而發(fā)生廢料反彈。
(3)合理的間隙可以延長模具壽命,卸料效果好,減小毛刺和翻邊,板材保持潔凈,孔徑一致不會刮花板材,減少刃磨次數(shù),保持板材平直,沖孔定位準(zhǔn)確。
三、如何提高模具的使用壽命
對用戶來講,提高模具的使用壽命可以大大降低沖壓成本。影響模具使用壽命的因素如下:
1、材料的類型及厚度;
2、是否選擇合理的下模間隙;
3、模具的結(jié)構(gòu)形式;
4、材料沖壓時是否有良好的潤滑;
5、模具是否經(jīng)過特殊的表面處理;
6、如鍍鈦、碳素氮化鈦;
7、上下轉(zhuǎn)塔的對中性;
8、調(diào)整墊片的合理使用;
9、是否適當(dāng)采用斜刃口模具;
10、機床模座是否已經(jīng)磨損;
四、沖壓特殊尺寸孔應(yīng)注意的問題
(1)最小孔徑?jīng)_0.8——1.6范圍的沖孔請用特殊沖頭。
(2)厚板沖孔時,相對于加工孔徑,請使用大一號的模具。注意:此時,若使用通常大小的模具,會造成沖頭螺紋的破損。
(3)沖頭刃口部分,最小寬度與長度的比例一般不應(yīng)小于1:10。
(4)沖頭刃口部分最小尺寸與板厚的關(guān)系。建議沖頭刃口部分最小尺寸取板厚的2倍。
五、模具的刃磨
1、模具刃磨的重要性
定期刃磨模具是沖孔質(zhì)量一致性的保證。定期刃磨模具不僅能提高模具的使用壽命而且能提高機器的使用壽命,要掌握正確的刃磨時機。
2、模具需要刃磨的具體特征
對于模具的刃磨,沒有一個嚴(yán)格的打擊次數(shù)來確定是否需要刃磨。主要取決于刃口的鋒利程度。主要由以下三個因素來決定:
(1)檢查刃口的圓角,如果圓角半徑達到R0.1毫米(最大R值不得超過0.25毫米)就需要刃磨。
(2)檢查沖孔質(zhì)量,是否有較大的毛刺產(chǎn)生?
(3)通過機器沖壓的噪聲來判斷是否需要刃磨。如果同一副模具沖壓時噪聲異常,說明沖頭已經(jīng)鈍了,需要刃磨。
注:刃口邊緣部變圓或刃口后部粗糙,也要考慮刃磨。
3、刃磨的方法
模具的刃磨有多種方法,可采用專用刃磨機也可在平面磨床上實現(xiàn)。沖頭、下模刃磨的頻度一般為4:1,刃磨后請調(diào)整好模具高度。
(1)不正確刃磨方法的危害:不正確的刃磨會加劇模具刃口的迅速破壞,致使每次刃磨的打擊次數(shù)大大縮小。
(2)正確的刃磨方法的益處:定期刃磨模具,沖孔的質(zhì)量和精度可以保持穩(wěn)定。模具的刃口就損壞較慢,壽命更長
4、刃磨規(guī)則
模具刃磨時要考慮下面的因素:
(1)刃口圓角在R0.1-0.25毫米大小情況下要看刃口的鋒利程度。
(2)砂輪表面要清理干凈。
(3)建議采用一種疏松、粗粒、軟砂輪。如WA46KV
(4)每次的磨削量(吃刀量)不應(yīng)超過0.013毫米,磨削量過大會造成模具表面過熱,相當(dāng)于退火處理,模具變軟,大大降低模具的壽命。
(5)刃磨時必須加足夠的冷卻液。
(6)磨削時應(yīng)保證沖頭和下模固定平穩(wěn),采用專用的工裝夾具。
(7)模具的刃磨量是一定的,如果達到該數(shù)值,沖頭就要報廢。如果繼續(xù)使用,容易造成模具和機器的損壞,得不償失。
(8)刃磨完后,邊緣部要用油石處理,去掉過分尖銳的棱線。
(9)刃磨完后,要清理干凈、退磁、上油。
注:模具刃磨量的大小主要取決于所沖壓的板材的厚度。
六、沖頭使用前應(yīng)注意
1、存放
(1)用干凈抹布把上模套里外擦干凈。
(2)存放時小心表面不要出現(xiàn)刮痕或凹痕。
(3)上油防銹。
2、使用前準(zhǔn)備
(1)使用前徹底清潔上模套。
(2)查看表面是否有刮、凹痕。如有,用油石去除。
(3)里外上油。
3、安裝沖頭于上模套時應(yīng)注意事項
(1)清潔沖頭,并給其長柄上油。
(2)在大工位模具上把沖頭插入上模套底部,不能用力。不能用尼龍錘。安裝時,不能通過旋緊上模套上的.螺栓來固定沖頭,只有在沖頭正確定位后才能旋緊螺栓。正全科技微信內(nèi)容真不錯,值得關(guān)注!
4、安裝上模組合入轉(zhuǎn)塔
如果想延長模具使用壽命,上模套外直徑和轉(zhuǎn)塔孔之間的間隙要盡可能地小。所以請小心執(zhí)行下列程序。
(1)清潔轉(zhuǎn)塔孔的鍵槽和內(nèi)直徑并上油。
(2)調(diào)整上模導(dǎo)套的鍵槽,使之與轉(zhuǎn)塔孔的鍵吻合。
(3)把上模套導(dǎo)直直地插入塔孔,小心不能有任何傾斜。上模導(dǎo)套應(yīng)該靠自身重量滑入轉(zhuǎn)塔孔。
(4)如果上模套向一邊傾斜,可用尼龍錘之類的軟材料工具把它輕輕敲正重復(fù)敲擊直至上模導(dǎo)套依靠自身重量滑入正確位置。
注意:不能用力于上模導(dǎo)套外直徑,只能在沖頭頂上用力。不能敲擊上模套頂部,以免損壞轉(zhuǎn)塔孔,縮短個別工位使用壽命。
七、模具的檢修
如果沖頭被材料咬住,取不出來,請按如下所記項目檢查。
1、沖頭、下模的再刃磨。刃口鋒利的模具能加工出漂亮的切斷面,刃口鈍了,則需要額外的沖壓力,而且工件斷面粗糙,產(chǎn)生很大的抵抗力,造成沖頭被材料咬住。
2、模具的間隙。模具的間隙如果相對板厚選得不合適,沖頭在脫離材料時需要很大的脫模力。如果是這個原因沖頭被材料咬住,請更換合理間隙的下模。正全科技微信內(nèi)容真不錯,值得關(guān)注!!
3、加工材料的狀態(tài)。材料弄臟了、或者有污垢時,臟東西附著到模具上,使得沖頭被材料咬住而無法加工。
4、有變形的材料。翹曲的材料在沖完孔后,會夾緊沖頭,使得沖頭被咬住。有翹曲的材料,請弄平整后再加工。
5、彈簧的過度使用。會使得彈簧疲勞。請時常注意檢查彈簧的性能。
八、注油
油量和注油次數(shù)視加工材料的條件而定。冷軋鋼板、耐蝕鋼板等無銹無垢的材料,要給模具注油,注油點為導(dǎo)套、注油口、刀體與導(dǎo)套的接觸面、下模等。油用輕機油。
有銹有垢的材料,加工時鐵銹微粉會吸入沖頭和導(dǎo)套之間,產(chǎn)生污垢,使得沖頭不能在導(dǎo)套內(nèi)自由滑動,這種情況下,如果上油,會使得銹垢更容易沾上,因此沖這種材料時,相反要把油擦干凈,每月分解一回,用汽(柴)油把沖頭、下模的污垢去掉,重新組裝前再擦干凈。這樣就能保證模具有良好的潤滑性能。
九、模具使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題及解決方法
問題一、板材從夾鉗口脫出
原因:模具卸料不完全
解決辦法:
1.采用帶斜度的沖頭
2.在板材上涂潤滑液
3.采用重載模具
問題二、模具磨損嚴(yán)重
原因:不合理的模具間隙(偏小)
解決辦法:增加模具間隙
原因:上下模座不對中
解決辦法:
1.工位調(diào)整,上下模對中
2.轉(zhuǎn)塔水平調(diào)整
原因:沒有及時更換已經(jīng)磨損的模具導(dǎo)向組件及轉(zhuǎn)塔的鑲套
解決辦法:更換
原因:沖頭過熱
解決辦法:
1、在板料上加潤滑液
2、在沖頭和下模之間保證潤滑
3、在同一個程序中使用多套同樣規(guī)格尺寸的模具
原因:刃磨方法不當(dāng),造成模具的退火,從而造成磨損加劇
解決辦法:
1、采用軟磨料砂輪
2、經(jīng)常清理砂輪
3、小的吃刀量
4、足量的冷卻液
原因:步距小
解決辦法:
1、增大步距
2、采用橋式步?jīng)_
問題三、沖頭帶料及沖頭粘連
原因:不合理的模具間隙(偏小)
解決辦法:增加模具間隙
原因:沖頭刃口鈍化
解決辦法:及時刃磨
原因:潤滑不良
解決辦法:改善潤滑條件
問題四、廢料反彈
原因:下模問題
解決辦法:
1、采用防彈料下模
2、對于小直徑孔間隙減少10%
3、直徑大于50.00毫米,間隙放大
4、凹模刃口側(cè)增加劃痕
原因:沖頭方面
解決辦法:
1、增加入模深度
2、安裝卸料聚胺酯頂料棒
3、采用斜刃口
問題五、卸料困難
原因:不合理的模具間隙(偏小)
解決辦法:增加模具間隙
原因:沖頭磨損
解決辦法:及時刃磨
原因:彈簧疲勞
解決辦法:更換彈簧
原因:沖頭粘連
解決辦法:除去粘連
問題六、沖壓噪音
原因:卸料困難
解決辦法:
1、增加下模間隙、良好潤滑
2、增加卸料力
3、采用軟表面的卸料板
原因:板料在工作臺上及轉(zhuǎn)塔內(nèi)的支撐有問題
解決辦法:
1、采用球面支撐模具
2、減小工作尺寸
3、增加工作厚度
4、板料厚
5、采用斜刃沖頭
十、使用特殊成型工具的注意事項
1、不同型號的機器滑塊的行程不同,因此要注意成型模具封閉高度的調(diào)整。
2、一定要保證成型充分,因此需要仔細(xì)調(diào)整,每次調(diào)整量最好不要超過0.15毫米,如果調(diào)整量過大,容易造成機器的損壞和模具的損壞。
3、對于拉伸成型,請選用輕型彈簧組件,以防止板料的撕裂,或因變形不均勻卸料困難等。正全科技微信內(nèi)容真不錯,值得關(guān)注!!
4、在成型模具周圍安裝球型支撐模具,防止板料傾斜。
5、成型位置應(yīng)當(dāng)盡量遠(yuǎn)離夾鉗。
6、成型加工最好放在加工程序的最后來實現(xiàn)。
7、一定要保證板材良好的潤滑。
8、定貨時注意特殊成型工具的讓位問題,如果兩個成型的距離比較近,請一定要跟本公司銷售員進行溝通。
9、因為成型工具需要較長的卸料時間,因此成型加工時一定要采用低速,最好要有延時。
十一、使用長方形切斷刀的注意事項
1、步距盡量大,要大于整個刀具長度的80%。
2、最好通過編程來實現(xiàn)跳躍步?jīng)_。
3、建議選用斜刃口模具。
十二、在不超過機器公稱力的情況下如何沖孔
生產(chǎn)過程中需要沖大于114.3mm直徑的圓孔。如此大的孔會超出機器公稱力上限,特別對于高剪切強度材料。通過多次沖孔的方法沖出大尺寸孔可以解決這一問題。使用小尺寸模具沿大圓周長剪切可以降低一半或更多的沖壓力,在你已經(jīng)擁有的模具中可能大部分模具都能做到。
十三、一個沖大圓孔的簡易方法
這種凸透鏡的模具可被制成你所需半徑尺寸。如果孔徑超出沖床公稱力,我們推薦使用(A)方案。用此模具沖出圓形的周邊。如果孔徑能在沖床公稱力范圍內(nèi)沖成,那么一個放射形模具和一凸透鏡模具就能在四次之內(nèi)沖壓出所需的孔而無須旋轉(zhuǎn)模具(B)
十四、最后才向下成形
當(dāng)選用成形模具時,應(yīng)避免進行向下成形操作,因為這樣會占用太多垂直空間和導(dǎo)致額外的平整或彎曲板材工序。向下成形也可能陷入下模,然后被拉出轉(zhuǎn)塔,然而,如果向下成形是唯一的工藝選擇,那么應(yīng)該把它作為對板材的最后一步處理工序。
十五、防止材料扭曲
如果你需要在板材上沖切大量孔而板材又不能保持平整,成因可能是沖壓應(yīng)力累積。沖切一個孔時,孔周邊材料被向下拉伸,令板材上表面拉應(yīng)力增大下沖運動也導(dǎo)致板材下表面壓應(yīng)力增大。對于沖少量的孔,結(jié)果不明顯,但隨著沖孔數(shù)目的增加,拉應(yīng)力和壓應(yīng)力也成倍增加直到令板材變形。正全科技微信內(nèi)容真不錯,值得關(guān)注!!
消除這種變形的方法之一是:每隔一個孔沖切,然后返回沖切剩余的孔。這雖然在板材上產(chǎn)生相同的應(yīng)力,但瓦解了因同向連續(xù)一個緊接一個地沖切而產(chǎn)生拉應(yīng)力/壓應(yīng)力積聚。如此也令第一批孔分擔(dān)了第二批孔的部變形效應(yīng)。
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沖壓模具設(shè)計{鋼板模}的步驟是?
先把產(chǎn)品展開,再根據(jù)展開毛坯周長來計算沖裁力,根據(jù)沖裁力來選擇合適的沖床設(shè)備!
產(chǎn)品的工藝和客戶要求,合理的安排模具工序!
模具的初步方案,先開成型模再通過試模來修正展開毛坯,確定后再開落料模。
根據(jù)產(chǎn)品的尺寸和沖床T位來合理的選定模具尺寸!
常用的冷沖壓模具材料有哪些,各有什么用途
沖壓模具工作零件材料的要求
沖壓模具工作時要承受沖擊、振動、摩擦、高壓和拉伸、彎扭等負(fù)荷,甚至在較高的溫度下工作(如冷擠壓),工作條件復(fù)雜,易發(fā)生磨損、疲勞、斷裂、變形等現(xiàn)象。因此,對模具工作零件材料的要求比普通零件高。
由于各類沖壓模具的工作條件不同,所以對模具工作零件材料的要求也有所差異。
1.沖裁模材料的要求
對于薄板沖裁模具的工作零件用材要求具有高的耐磨性和硬度,而對厚板沖裁 模除了 要求具有高的耐磨性、抗壓屈服點外,為防止模具斷裂或崩刃 ,還應(yīng)具有高的斷裂抗力、較高的抗彎強度和韌性。
2. 拉深模材料的要求
要求模具工作零件材料具有良好的抗粘附性(抗咬合性)、高的耐磨性和硬度、一定的強韌性以及較好的切削加工性能,而且熱處理時變形要小。
3. 冷擠壓模材料 的要求
要求模具工作零件有高的強度和硬度、高耐磨性,為避免沖擊折斷,還要求有一定的韌性。由于擠壓時會產(chǎn)生較大的升溫,所以還應(yīng)具有一定的耐熱疲勞性和熱硬性
11.2.2 沖壓模具材料的種類及特性
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。
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(yán)重 ,必須進行反復(fù)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(yán)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W6Mo5 Cr4V2(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 6W6Mo5 Cr4V(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(dāng)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。
11.2.3 沖壓模具材料的選用及熱處理要求
一. 沖裁模具材料的選用及熱處理要求
選用沖裁模具材料應(yīng)考慮工件生產(chǎn)的批量,若批量不大就沒有必要選擇高壽命的模具材料;還應(yīng)考慮被沖工件的材質(zhì),不同材質(zhì)適用的模具材料亦有所不同。對于沖裁模具,耐磨性是決定模具壽命的重要因素,鋼材的耐磨性取決于碳化物等硬質(zhì)點相的狀況和基體的硬度,兩者的硬度越高,碳化物的數(shù)量越多,則耐磨性越好。常用沖壓模具鋼材耐磨性 的劣優(yōu)依次 為碳素工具鋼 — 合金工具鋼 — 基體鋼 — 高碳高鉻鋼 — 高速鋼 — 鋼結(jié) 硬質(zhì)合金 — 硬質(zhì)合金。
此外還必須考慮工件的厚度、形狀、尺寸大小、精度要求等因素對模具材料選擇的影響。
1.傳統(tǒng)模具用鋼
長期以來,國內(nèi)薄板沖裁模用鋼為 T10A 、 CrWMn 、9Mn2V、Cr12 和 Cr12MoV 等。
其中 T10A 為碳素工具鋼,有一定強度和韌性。但耐磨性不高,淬火容易變形及開裂,淬透性差,只適用于工件形狀簡單、尺寸小、數(shù)量少的沖裁模具。
T10A 碳素工具鋼的熱處理工藝為: 760~810 ℃水或油 淬, 160~180 ℃ 回火,硬度 59~62HRC 。
CrWMn 、 9Mn2V 是高碳低合金鋼種,淬火操作簡便,淬透性優(yōu)于碳素工具鋼,變形易控制。但耐磨性和韌性仍較低,應(yīng)用于中等批量、工件形狀較復(fù)雜的沖裁模具。 CrWMn 鋼的熱處理工藝為:淬火溫度 820~840 ℃ 油冷 ,回火溫度 200 ℃,硬度 60~62HRC 。 9Mn2V 鋼的熱處理工藝為:淬火溫度 780~820 ℃ 油冷 ,回火溫度 150~200 ℃,空冷,硬度 60~62HRC 。注意 回火溫度在 200~300 ℃范圍有回火脆性和顯著體積膨脹,應(yīng)予避開。
Cr12 和 Cr12MoV 為高碳高鉻鋼,耐磨性較高,淬火時變形很小,淬透性好,可用于大批量生產(chǎn)的模具,如硅鋼片沖裁模。但該類鋼種存在碳化物不均勻性,易產(chǎn)生碳化物偏析,沖裁時容易出現(xiàn)崩 刃 或斷裂。其中, Cr12 含碳量較高,碳化物分布不均比 Cr12MoV 嚴(yán)重,脆性更大一些。
Cr12 型鋼的熱處理工藝選擇取決于模具的使用要求,當(dāng)模具要求比較小的變形和一定韌性時,可采用低溫淬火、回火( Cr12 為 950~980 ℃淬火, 150~200 ℃回火; Cr12MoV 為 1020~1050 ℃淬火, 180~200 ℃回火 )。若要提高模具的使用溫度,改善其淬透性和紅硬性,可采用高溫淬火、回火 ( Cr12 為 1000~1100 ℃淬火, 480~500 ℃回火; Cr12MoV 為 1110~1140 ℃淬火, 500~520 ℃回火 )。
高鉻鋼在 275~375 ℃區(qū)域有回火脆性,應(yīng)予避免。
2.常用模具新鋼種
為了彌補傳統(tǒng)模具鋼種性能的不足,國內(nèi)開發(fā)或引進了以下性能較好的沖壓模具用鋼:
( 1 ) Cr12Mo1V1 (代號 D2 )鋼 為仿美國 ASTM 標(biāo)準(zhǔn)中的 D2 鋼引進 的鋼種,屬 Cr12 型鋼。由于 D2 鋼中 Mo 、 V 含量增加,細(xì)化了晶粒,改善了碳化物的分布狀況,因此 D2 鋼的強韌性(沖擊韌度、抗彎強度、撓度)比 Cr12MoV 鋼有所提高,耐磨性和抗回火穩(wěn)定性也比 Cr12MoV 更高??捎蒙罾涮幚恚岣哂捕炔⒏纳瞥叽绶€(wěn)定性。用 D2 鋼制作的沖裁模具壽命要高于 Cr12MoV 鋼模具。
D2 鋼的鍛造性能和熱塑成形性比 Cr12MoV 鋼略差,機械加工性能和熱處理工藝與 Cr12 型鋼相似。
( 2 ) Cr6WV 鋼 為高 耐磨微 變形高碳中鉻鋼,碳、鉻含量均低于 Cr12 型鋼,碳化物的分布狀態(tài)較 Cr12MoV 均勻,具有良好的淬透性。熱處理變形小,機械加工性能較好。抗彎強度、沖擊韌度優(yōu)于 Cr12MoV , 只是耐磨性略低于 Cr12 型鋼。用于承受較大沖擊力的高硬度、高耐磨板料沖裁模,其效果好于 Cr12 型鋼。
鋼的常用熱處理工藝為:淬火溫度9701 ~ 000℃,一般可熱油或硝鹽分級淬火冷卻,尺寸不大的部件可采取空冷。淬火后應(yīng)立即回火,回火溫度160210 ~ ℃,硬度 58 ~ 62HRC。
( 3 ) Cr4W2MoV 鋼 也是高 耐磨微 變形高碳中鉻鋼,替代 Cr12 型鋼而研制的鋼種,碳化物均勻性好,耐磨性高于 Cr12MoV ,適于制作形狀復(fù)雜、尺寸精度要求高的沖壓模具,可用于硅鋼片沖裁模。
Cr4W2MoV 鋼的熱處理工藝:要求強度、韌性較高時,采用低溫淬火、低溫回火工藝:淬火溫度 960~980 ℃,回火溫度 280~320 ℃,硬度 60~62HRC 。要求熱硬性和耐磨性較高時,采用高溫淬火、高溫回火工藝:淬火溫度 1020~1040 ℃,回火溫度 50 0~540 ℃,硬度 60~62HRC 。
( 4 ) 7CrSiMnMoV( 代號 CH-1) 鋼 為 空淬微變形低合金鋼、火焰淬火鋼,可以利用火焰進行局部淬火,淬硬模具刃口部分。淬火溫度( 800~1000 ℃ ),具有良好的淬透性和 淬硬性 (可達 60 HRC 以上),強度和韌性較高,崩 刃 后能補焊??纱?CrWMn 、 Cr12MoV 鋼,制作形狀復(fù)雜的沖裁模。 CH-1 鋼的推薦熱處理工藝:淬火溫度 900~920 ℃, 油冷 , 190~200 ℃ 回火 1~3 小時,硬度 58~62 HRC 。
( 5 ) 6CrNiSiMnMoV( 代號 GD) 鋼 為高韌性低合金鋼,淬透性好,空淬變形小,耐磨性較高。其強韌性顯著高于CrWMn 和 Cr12MoV 鋼,不易崩刃或斷裂。尤其適用于細(xì)長、薄片狀 凸模及 大型、形狀復(fù)雜、薄壁凸凹模。
GD 鋼的推薦熱處理工藝:淬火溫度 870~930 ℃( 900 ℃ 最佳 ),鹽浴爐加熱( 45s/mm ), 油冷或 空冷、風(fēng)冷 , 175~230 ℃ 回火 2 小時,硬度 58~62 HRC 。由于空冷即可淬硬 ,也可采用火焰加熱淬火。
( 6 ) 9Cr6W3Mo2V2( 代號 GM) 鋼為高耐磨高強 韌 合金鋼,各項工藝性能良好,其耐磨性、強韌性、加工性能均優(yōu)于 Cr12 型鋼,能夠用于高速壓力機沖壓下的多工位 級進模等 精密模具,是較理想的耐磨、精密沖壓模具用鋼。
GM 鋼的熱處理工藝:淬火溫度 1080~1120 ℃,硬度 64~66HRC 。 回火溫度 540~560 ℃,回火二次。
( 7 ) Cr8MoWV3Si ( 代號 ER5) 鋼 屬高耐磨高強韌合金鋼,具有較好的電火花加工性能,強度、韌性、耐磨性都優(yōu)于 Cr12 型鋼,適用于大型精密沖壓模具。用于硅鋼片沖裁模,一次 刃 磨壽命為 21 萬次,總壽命高達 360 萬次,是目前合金鋼沖模沖裁硅鋼片的較高壽命水平。
ER5 鋼的推薦熱處理工藝:對高耐磨性、高強韌性的模具,采用 1150 ℃ 淬火, 520~530 ℃ 回火 3 次; 對重載服役條件下的模具,采用 1120~1130 ℃ 淬火, 550 ℃ 回火 3 次。
3 .硬質(zhì)合金及鋼結(jié)硬質(zhì)合金
當(dāng)工件的批量極大時,可以考慮選用硬度和耐磨性比各類模具鋼種更高的硬質(zhì)合金 或鋼結(jié)硬質(zhì)合金 。用作模具材料的硬質(zhì)合金為 鎢鈷類 ,隨著 含鈷量的增加,韌性及抗彎強度提高而硬度降低。對于承受沖擊力較小的模具,可以選用 含鈷量較低 的 YG10X ;承受沖擊力中等或較大的模具,可以選用含鈷量較高 的 YG15 或 YG20 。硬質(zhì)合金的缺點為韌性較差、難以加工,作為模具的工作部件可以設(shè)計為鑲拼結(jié)構(gòu)。 鋼結(jié)硬質(zhì)合金的性能介于硬質(zhì)合金和高速鋼之間,能夠機械加工和熱處理,可以用于制作復(fù)雜的高壽命模具。用作沖裁模 的鋼結(jié)硬質(zhì)合金 有 DT 、 GT35 、 TLMW50 、 GW50 等。
厚板沖裁模具
厚板沖裁模承受的沖壓力高于薄板沖模,為重載沖裁模,易磨損、崩 刃 和斷裂,所以要求模具材料應(yīng)具有高的耐磨性和強韌性。
傳統(tǒng)模具用鋼傳統(tǒng)的重載沖裁模具鋼種主要有 T8A 、 Cr12MoV 、 W18Cr4V 、
W6Mo5 Cr4V2 等。
其中 T8A 為碳素工具鋼,雖然淬透性、韌性比 T10A 鋼有所改善,但易殘存網(wǎng)狀碳化物、熱硬性差,只能用于工件批量較小的中厚沖裁模。 T8A 工具鋼的熱處理工藝為: 790~820 ℃水或油 淬, 160~180 ℃ 回火,硬度 58~61HRC 。
W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2為高速工具鋼,具有很高的硬度、抗壓強度和耐磨性,但韌性較低,工作時有可能產(chǎn)生崩 刃或斷裂,而且價格較貴。建議采用低溫淬火、快速加溫淬火等工藝措施來改善其韌性。對于工件批量較大的厚板沖裁模,可以用W18Cr4V、 W6Mo5Cr4V2鋼做 凸 模,Cr12MoV 鋼做凹模 。
W18Cr4V 鋼的推薦熱處理工藝: 1220~1250 ℃ 淬火; 550~570 ℃ 回火 3 次。
W6Mo5Cr4V2 鋼的推薦熱處理工藝: 1160~1200 ℃ 淬火 : 550~570 ℃ 回火 3 次。
3. 常用模具新鋼種
為了克服高速工具鋼的缺點,提高使用壽命,重載沖裁模具可選用 降碳降釩 高速鋼6 W6Mo5 Cr4V(6W6)和以高速鋼成分為基礎(chǔ),添加少量的其它元素構(gòu)成的高強韌性模具鋼 — 基體鋼,如 65Nb鋼、LD鋼、012AL鋼、CG-2 鋼等等 。
( 1)6 W6Mo5 Cr4V (6W6)鋼 為高強韌性高速鋼,由于降低了碳化物的含量和分布均勻性,使其在保持硬度和耐磨性的同時,抗彎強度、沖擊韌性和塑性都有顯著提高,雖然耐磨性略低,仍可用低溫 氮碳共滲提高 表面硬度和耐磨性。其熱處理工藝和高速鋼W6Mo5Cr4V2相似。
( 2 ) 6Cr4W3Mo2VNb (65Nb) 鋼 65Nb 鋼取自 W6Mo5CrV2 鋼正常 淬火后的基本成分,碳含量比高速鋼低,碳質(zhì)量 分?jǐn)?shù) 的中限為 0.65% ,故名 65Nb 。各合金元素在鋼中的作用和在高速鋼中相似, 另加入 3% 的 Nb 可形成高穩(wěn)定性的碳化物 NbC ,能有效阻止奧氏體晶粒長大,改善鋼的力學(xué)性能和工藝性能。這種鋼具有較好的耐磨性和較強的高溫韌性,可以代替 Cr12MoV 、 W18Cr4V 鋼,用于重載沖裁模和冷擠壓模、 冷鐓模 。
65Nb 鋼鍛造和退火工藝性能良好,熱處理溫度范圍寬,淬火溫度可以在 1080~1180 ℃,回火溫度在 520~600 ℃之間選擇。當(dāng)采用比 W6Mo5CrV2 鋼正常 淬火溫度低的溫度淬火后,其組織 為在碳含量 較低的馬氏體基體上均勻 分布有細(xì)粒狀未溶碳化物。通過熱處理參數(shù)的調(diào)整,可以得到不同的強度、韌性、耐磨性配合,以適合不同模具的性能要求。 65Nb 鋼的熱處理工藝: 1080~1180 ℃鹽浴爐加熱( 15~20s/mm )油 淬, 520~560 ℃ 回火 2 次,硬度 57~63 HRC 。
( 3 ) 7Cr7Mo2V2Si (LD) 鋼 LD 鋼含碳、 含鈷量高于 65Nb ,含釩量也較高。 釩可細(xì)化 晶粒,提高耐磨性。因此其抗壓、抗彎強度和耐磨性均高于 65Nb 由于具有良好的強韌性和耐磨性,因而適于制造各種重載模具。
LD 鋼的推薦熱處理工藝: 850 ℃預(yù)熱, 1100~1150 ℃ 淬火; 油冷后 530~570 ℃ 回火 2~3 次,每次 1~2 小時,硬度 57~63 HRC 。
( 4 ) 5Cr4Mo3SiMnVAL (012AL) 鋼 012AL 鋼中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.3~0.7% 的鋁,目的是為了細(xì)化晶粒,提高鋼的沖擊韌性和熱加工塑性,加 Si 則為了強化基體。 012AL 鋼強韌性高,綜合性能好,通用性強,是冷、熱兼用型模具鋼。其抗彎強度及撓度高于 W18Cr4V 高速鋼,代替高速鋼作模具時很少發(fā)生折斷現(xiàn)象??梢杂米髦泻癜辶蠜_裁模具和 各類冷 、熱作模具。
012AL 鋼的推薦熱處理工藝: 1090~1120 ℃鹽浴爐加熱( 30s/mm )油 淬, 510 ℃ 回火 2 次, 每次油冷 2 小時 ,硬度 60~62 HRC 。
( 5 ) 6Cr4Mo3Ni2WV(CG-2) 鋼 CG-2 鋼在成分中加 Ni ,強化了基體,改善了韌性和高溫性能。同時增加 Mo 減少 W ,以降低碳化物的偏析。 CG-2 鋼具有高的強度和強韌性,在熱處理到高硬度時仍能維持良好的韌性,較好地解決了高硬度與韌性的合理配合。但鍛造塑性較差,退火后硬度偏高。亦可用作中厚板料沖裁模具和 各類冷 、熱作模具。
CG-2 鋼的熱處理工藝:淬火溫度 1100~1140 ℃加熱( 20s/mm ), 油冷 , 540 ℃ 回火 2 次,每次 2 小時,空冷,硬度 60~62 HRC 。
二. 拉深模具材料的選用及熱處理要求
表 11.2.1 各種板料適用的 拉深模材料
由于拉深模具的失效主要為粘附磨損和磨粒磨損,并以粘附磨損為主。因此選用的模具材料必須具有較高的耐磨性和抗粘附性能,以及足夠的強度。按被拉深材料 考慮適用的拉 深模材料 可以參考表 11-1 。選用時還應(yīng)考慮被拉深材料的板料厚度、 拉深件的 尺寸形狀以及生產(chǎn)批量的大小等因素。
(一) 輕載拉深(拉深薄鋼板和 銅、 鋁合金)時的模具材料
生產(chǎn)批量較小時,對于形狀簡單的筒形 淺拉深件 ,可選用 T8 、 T10 鋼; 對于形狀復(fù)雜的中小型件,選用 CrWMn 、 9Mn2V 。
中批量生產(chǎn)或生產(chǎn)批量較大時,選用 Cr12MoV 。
生產(chǎn)批量很大時,選用硬質(zhì)合金 或鋼結(jié)硬質(zhì)合金 。
(二)重載拉深(拉深厚鋼板、反拉深、變薄拉深)時的模具材料
生產(chǎn)批量較小時,可選用 T10 、 CrWMn 。
生產(chǎn)批量較大時,選用 Cr12MoV 以及 GM 鋼。 GM 鋼的強度和韌性高于高速鋼、 Cr12MoV ;抗粘附磨損和磨粒磨損能力明顯優(yōu)于基體鋼和 Cr12MoV ,在拉 深模方面 已得到較好應(yīng)用。
生產(chǎn)批量很大時,考慮選用硬質(zhì)合金 或鋼結(jié)硬質(zhì)合金 。
(三)拉深不銹鋼、 高鎳合金鋼 、耐熱鋼板的模具材料
拉深這類材料時,容易發(fā)生粘附和拉毛,首選模具材料為鋁青銅。
生產(chǎn)批量較小時,可選用鋁青銅、 T10A (鍍硬鉻,注意采用鍍硬鉻工藝時鍍層不能太厚,以防拉深時剝落)。
生產(chǎn)批量較大時,選用鋁青銅、 Cr12MoV 、 Cr12Mo1V1 (表面滲氮)。
生產(chǎn)批量很大時,選用硬質(zhì)合金。
(四)大型 拉深件 、汽車覆蓋件的拉深模具材料
可以選用合金鑄鐵或高強度球墨鑄鐵。球墨鑄鐵能夠浸入潤滑油,組織中的石墨具有自潤滑作用,能有效地減輕拉深中的摩擦,而且成本較低、容易加工。
高強度球墨鑄鐵可以采用雙介質(zhì)延遲冷卻馬氏體等溫淬火,以獲得較高的強度和韌性,硬度為 55~58 HRC 。先將模具緩慢預(yù)熱后再加熱至 880~900 ℃,保溫后先空氣預(yù)冷,然后鹽水 淬冷至 550 ℃左右即轉(zhuǎn)入 油冷,當(dāng)模溫 降至 250 ℃左右,放入 180~200 ℃的熱油中等溫保持 2~3 小時,再將油溫降至 170 ℃左右等溫 5~7 小時,最后轉(zhuǎn)入空冷。
冷沖壓模具的發(fā)展?fàn)顩r。
目前,我國日用五金業(yè)已經(jīng)跨入世界前列。先后建立了拉鏈、電剃須器、不銹鋼器皿、鐵鍋、刀片、自行車鎖等14個技術(shù)開發(fā)中心,壓力鍋、電動剃須器、打火機等16個產(chǎn)品中心。這些中心目前絕大多數(shù)發(fā)展成為行業(yè)排頭兵,有的已成為世界排頭兵,取得了良好的經(jīng)濟效益。據(jù)了解,現(xiàn)在我國五金產(chǎn)業(yè)中至少有70%為民營企業(yè),為我國五金行業(yè)發(fā)展的主力軍。我國逐步成為世界五金加工大國和出口大國,并且已成為世界五金生產(chǎn)大國之一,擁有廣闊的市場和消費潛力。
五金行業(yè)市場發(fā)展概況與趨勢
手工工具市場:漸趨智能化、人性化
國際五金市場上,歐美發(fā)達國家由于生產(chǎn)技術(shù)快速發(fā)展與勞動力價格升高,將普遍性產(chǎn)品轉(zhuǎn)由發(fā)展中國家生產(chǎn),僅生產(chǎn)高附加價值的產(chǎn)品,而我國又擁有強大的市場潛力,所以更有利發(fā)展為五金加工出口大國。
我國的手工工具市場主要分布在浙江、江蘇、上海、廣東、山東和臺灣等地方,其中浙江和廣東最為突出。浙江的永康向來就被稱為“手工工具之鄉(xiāng)”,而且浙江人的市場操作意識相當(dāng)強,從當(dāng)初的火鍋產(chǎn)品、不銹鋼保溫杯到去年風(fēng)靡一時的滑板車,給他們帶來了滾滾財源。廣東也即將成為世界五金工具模具中心。目前,在深圳周邊及珠三角地區(qū)聚集了6000多家模具企業(yè),從業(yè)人員超過20萬人。已連續(xù)在深圳舉辦了五屆的華南國際模具展,吸引了25個國家和地區(qū)的1000多家企業(yè)參加,是當(dāng)今中國最具專業(yè)化、國際化水準(zhǔn)的模具工業(yè)展會。
DIY產(chǎn)品成為五金相關(guān)行業(yè)市場新寵。近年來,在歐美隨著發(fā)達國家的建筑類五金產(chǎn)品設(shè)計以容易安裝及維修為主,可自行裝配產(chǎn)品及工具大受市場歡迎。據(jù)分析,今后兩年,國內(nèi)的建筑類五金產(chǎn)品也將走向智能化、人性化的發(fā)展道路。
臺灣手工具業(yè)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。臺灣地區(qū)手工具業(yè)憑借產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、交貨準(zhǔn)時、產(chǎn)品品種齊全,能配合客戶需求,在全球具有一定的優(yōu)勢。而且臺灣手工具銷售以島外市場為主,目前當(dāng)?shù)刂圃鞆S商約5000家,多分布在臺灣島中部地區(qū),以中小企業(yè)為主。據(jù)有關(guān)調(diào)查資料顯示,以個別手工具產(chǎn)品類別來看,套筒為出口大宗,其次為手工具組合,第三為園藝工具,扳手類排名第四,鉗類排名第五。
刀具市場:市場競爭力不斷提高
據(jù)報道,全世界刀具市場需求不斷增長。其中歐洲、北美國家增長穩(wěn)定,特別是東歐國家;亞洲市場略有回升,市場潛力很大,拉美國家市場明顯增長,尤其是墨西哥。目前世界切削刀具銷售額超過100億美元,工業(yè)發(fā)達的歐洲、北美、日澳三大市場占有75%~80%。
在亞洲,中國也是一個重要市場。據(jù)預(yù)測,我國刀具需求在70~80億元人民幣之間,其中高精、高效、高可靠性的現(xiàn)代刀具,如硬質(zhì)合金和陶瓷等超硬刀具材料可轉(zhuǎn)位刀具的消費額約為12億元人民幣,其中80%~85%依賴進口,模具制造使用的刀具進口占90%以上。在過去一年中,刀具市場之所以需求增長緩慢,主要是因為刀具壽命增加,再有就是用戶針對整個制造過程提出要求,取代了許多的機床和刀具。以及多功能刀具的應(yīng)用增多,替代了很多以往單功能的簡單刀具。今后用戶將更加強調(diào)生產(chǎn)廠對刀具的研究和發(fā)展,不僅是在材料和表面涂層技術(shù)領(lǐng)域,而且也在刀具產(chǎn)品及其生產(chǎn)工藝過程方面注重生產(chǎn)實踐,幫助刀具制造廠增加在它們所熟悉領(lǐng)域中的市場競爭力。
從刀具產(chǎn)品技術(shù)看,日本的DIJET、BIG、OSG、日本住友電工,日立工具新開發(fā)的高速高硬度刀具可加工至HRC70的硬度,東芝泰珂洛的拳頭產(chǎn)品TAC快速銑刀系列硬質(zhì)合金刀具逐漸取代高速鋼刀具,特別是圓形刀具。美國肯納刀具、瑞典SANDVIK,山高刀具SECO公司、SPINNER公司等涂層刀具的應(yīng)用越來越普遍。中國刀具和量儀的知名企業(yè)株洲鉆石工具、桂林廣陸數(shù)字測控股份公司等也提供了新開發(fā)的產(chǎn)品,參與國際競爭。高速加工用新型刀具市場占有量不斷增長。
從刀具制造商合作方式來看,在高新領(lǐng)域市場將出現(xiàn)很多大公司強強聯(lián)合。
模具市場發(fā)展概況與趨勢展望
近年來工業(yè)發(fā)達國家的人工費用增加,其正向發(fā)展中國家特別是東南亞國家轉(zhuǎn)移,其國內(nèi)以生產(chǎn)高、精模具為主,人工勞動投入量大的模具依靠進口解決。
“十一五”期間,我國模具市場總體趨勢平穩(wěn)向上。目前,國內(nèi)市場對中高檔家電、汽車、塑料制品模具的需求量很大,但要求國產(chǎn)模具必須在質(zhì)量、交貨期等方面滿足用戶的需求。我國加入WTO后,伴隨著世界經(jīng)濟的一體化浪潮,全球制造業(yè)加速向中國大陸地區(qū)轉(zhuǎn)移已是大勢所趨,中國也將逐步發(fā)展成為世界級的制造業(yè)基地。中低檔的模具國際市場潛力十分巨大,只要國產(chǎn)模具的質(zhì)量能夠有提高,交貨期能夠保證,模具出口的前景是十分樂觀的。優(yōu)勢明顯的廣東特別是珠三角地區(qū),將在十年之內(nèi)發(fā)展成為世界模具生產(chǎn)中心。同時,由于近年來我國每年用近10億美元進口模具,其中精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具占多數(shù),所以從減少進口角度出發(fā),這類高檔模具在市場的分額比例也將逐步增大。現(xiàn)代模具其高技術(shù)、人才密集、高技術(shù)背景下的工藝密集型工業(yè)的特點,是在新型工業(yè)化道路上走在前面的產(chǎn)業(yè),模具作為重要的制造裝備行業(yè)在為各行各業(yè)服務(wù)的同時,也直接為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)服務(wù),模具在制造業(yè)產(chǎn)品研發(fā)、創(chuàng)新和生產(chǎn)中所具有的獨特的重要地位,使得模具制造能力和水平的高低也成為國家創(chuàng)新能力的重要標(biāo)志。
2010年經(jīng)濟逐步企穩(wěn),模具作為制造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變增長方式,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)鍵支撐,無疑具有舉足輕重的地位,溝通制造業(yè)上下游產(chǎn)業(yè),共同促進模具制造業(yè)發(fā)展已成為深圳模具技術(shù)學(xué)會的重要任務(wù)。
延伸閱讀
模具行業(yè)支撐汽車行業(yè)的產(chǎn)品升級換代
據(jù)悉,2009年我國乘用車換型就達到221款(其中轎車175款),比2008年多114款。自主車型120款,而像中檔帕薩特的全套沖模價值就超過2.5億元人民幣,大型塑料模具價值約3500萬至4000萬;從汽車的心臟發(fā)電機的缸體壓鑄到汽車白車身沖壓件,從加快我國節(jié)能環(huán)保型汽車的研發(fā)進程(如汽車發(fā)動機塑料進氣歧管國外已占80%,注塑模具的實現(xiàn)),到新材料超強鋼板熱壓成形模,都需要模具帶動汽車產(chǎn)業(yè)核心零部件的國產(chǎn)化,中高檔轎車覆蓋件模具,汽車輕量化新型材料成形模具及多工位級進模具均是推進汽車自主品牌發(fā)展的保障,模具裝備是汽車裝備中的重要組成部分。
家電行業(yè):家電零件成型依靠鈑金沖壓、塑料、發(fā)泡、吸附等各類模具,一臺冰箱需要150~200付模具、一臺空調(diào)需要50付左右的模具、一臺洗衣機需要60付左右的模具,還有大量的小家電……海爾公司一年采購6000付左右模具,金額達到5個多億。2009年12月,工信部下發(fā)了《關(guān)于加快我國家用電器行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的指導(dǎo)意見》,針對產(chǎn)品升級、技術(shù)升級的重要任務(wù),加快我國家電轉(zhuǎn)型升級。(如低噪音、節(jié)能節(jié)水,多間室等)模具制造的水平也是家電零件制造工藝水平提高的體現(xiàn)。
據(jù)統(tǒng)計,2009年我國塑料行業(yè)6000億銷售額,按1:100的帶動,得到了60億模具的支撐。
航空裝備技術(shù)與模具制造
鈑金裝備:作為航空制造技術(shù)的重要基礎(chǔ),航空鈑金裝備技術(shù)模具為其提供成型的主要設(shè)備是在超塑成形設(shè)備、熱成形設(shè)備、旋壓成形設(shè)備、壓彎成形設(shè)備等等,大型板類三維曲面的一個產(chǎn)品成形模具往往需要數(shù)十套甚至數(shù)百套,板材由模具曲面成形;在多點成形時,模具制造將整體模具離散成一系列規(guī)則排列、高度可調(diào)的基本體來包絡(luò)面完成,進而多點成形技術(shù)發(fā)展有多點成形機等等。
飛機內(nèi)飾件模具成套技術(shù)的研究開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化:配套中國商用飛機發(fā)展提供產(chǎn)品的模具制造技術(shù),選用強度大、阻燃、防煙霧、散熱工程塑料,結(jié)合航空領(lǐng)域的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求,針對飛機內(nèi)飾件的材料選用、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計、模具設(shè)計制造和最終產(chǎn)品組裝整套技術(shù)進行研究開發(fā),實現(xiàn)飛機內(nèi)飾件成套技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。在飛機內(nèi)飾件方面,塑料使用的提高有利于減輕飛機的自重,節(jié)約燃油,降低成本。據(jù)不完全統(tǒng)計,飛機內(nèi)飾件在模具200套左右,產(chǎn)值一個億,帶動制件產(chǎn)值在30億元左右。
電子專用裝備及新興產(chǎn)業(yè)配套領(lǐng)域
裝備制造業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》中,在“抓住九大產(chǎn)業(yè)重點項目,實施裝備自主化”的內(nèi)容里,第8項“電子信息產(chǎn)業(yè)”中就將電子設(shè)備儀器及工模具等為重點,推進信息化裝備自主化。
以大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路用引線框架精密多工位級進沖模,集成電路精密封裝模具,電子元器件和精密接插件用精密模具,芯片用精密沖壓模具,汽車電子模具為前沿,電腦周邊模具、多媒體數(shù)碼產(chǎn)品模具、光電通訊產(chǎn)品模具、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品模具、鐘表禮品模具等等隨著IT和信息技術(shù)的發(fā)展將需求越來越大。我國已是(復(fù)印機、傳真機、打印機等)OA設(shè)備及耗材的主要生產(chǎn)國,60%以上的復(fù)印設(shè)備、40%以上的影像打印設(shè)備在中國制造,同時世界OA設(shè)備主要廠商在中國大量采購零部件也使得OA設(shè)備塑料模具發(fā)展迅速。
醫(yī)療器械據(jù)推算有一萬種產(chǎn)品,34個門類,4000家企業(yè)。如保健器械、高分子塑料產(chǎn)品也是其中的一部分。幾乎全部制件涉及模具,大到高壓氧艙,小到助聽器、心臟起博器…高分子復(fù)合材料成型、生物生命工程、醫(yī)療器械器材零部件生產(chǎn)配套的精密、超精密模具將在醫(yī)療器械制造中具有舉足輕重的地位。
2009年國家4萬個億投資中,軌道交通直接投資是7000個億,而動車組走行核心部件超高速(300公里以上/小時)精密軸承模具核心技術(shù)、時速200~350公里高速動車組、大功率交流傳動電力/內(nèi)燃機車、載重100噸鐵路重載貨車和城市軌道交通車輛用軸承、齒輪傳動裝置,高速動車組用齒輪箱精密鑄造模具;重載25T軸重?zé)徨懩>?、冷墩模具等將為新興產(chǎn)業(yè)配套服務(wù)。
怎樣做沖壓模具
沖壓模具制作流程:制定零件圖,制造工藝模型,造型.熔化合金和澆鑄,清理鑄模和修飾型腔。下面以拉延成形模為例介紹其工藝過程。
l 、升圖和制造工藝模型:根據(jù)零件圖對其各部尺寸按鋅合金線收縮系數(shù)定向放縮尺,并設(shè)計澆冒口和冷鐵。所以繪制出模型工藝圖,根據(jù)此圖加工制造工藝模型。
2、凸模模形制造:按照模型工藝圖提供的各項尺寸,選用優(yōu)質(zhì)木材制作凸模模型。模型的尺寸精度要求達到木模二級精度。木模表面涂刷漆片使表面粗糙度Rz值小于10m 。拔模斜度取士1 。
3 、凹模模型制造:凹模制造是在凸模工作表面上貼上一層與產(chǎn)品零件厚度相等的鉛皮,以制出凸、四之間的間隙。應(yīng)對凸模鉛皮表面進行噴漆,以使鑄后的凹模型面的粗糙度數(shù)值小。凹模模型采用熟石膏制造。為了凸、凹模模型在澆鑄石膏時便于分開,應(yīng)在分模面上噴涂一層脫模劑(如聚苯乙烯的甲苯溶液)。澆鑄后,應(yīng)將石膏凹模模型進行千燥,之后再,進行脫模。應(yīng)對型腔表面及分模面進行噴漆。
4、造型。選用強度高、顆粒較細(xì)的型砂作為造型材料。因為鋅合金澆鑄溫度比較低,對型砂的耐火性和透氣性要求不高。對凸模和凹模分別進行造型,可以選用砂箱造型或地坑造型等造型方法。按模具的要求,澆鑄系統(tǒng)采用底注式或敞開式。由于鋅合金收縮系數(shù)較大,應(yīng)設(shè)補縮冒口。
5 、鋅合金熔化
6 、澆鑄:對于中、小型模具可以采用干型澆鑄,也可以.采用涅型澆鑄。涅型澆鑄的排氣孔應(yīng)多些。澆鑄鋅合金時,應(yīng)使合金液流緩慢而平穩(wěn)地注入型腔。對于大型模具,為了防止或減少模具型腔變形,澆鑄時可以在型腔周圍設(shè)置冷卻水管或加冷鐵,保證液態(tài)合金的順序凝固。
7 、鋅合金模具鑄件的冷卻、清理和修飾:
澆鑄后的模具鑄件一般采用自然冷卻,但對形狀簡單的小型模具鑄件也可以采用水冷的方法進行冷卻,這樣有利于合金機械性能的提高。對于形狀比較復(fù)雜的或大型鋅合金模具,鑄嚙宜緩慢冷卻。待合金完全冷卻后才打箱,打箱后的鑄件應(yīng)進行清砂,采用氣割切除澆冒口。鑄模型腔不再加工,但要用砂紙修磨,打光模具型腔、拉延模口等處,特別是拉延圓角應(yīng)達到光潔圓滑的要求,最后應(yīng)將鋅合金凸、凹模合模,對其上、下底板的平面進行機械加工(銑削或刨削),以便上、下底板有平整的平面與壓機相接觸,并保持一定的平行度要求,這樣才能保證裝配精度。
【定義】:沖壓模具,是在冷沖壓加工中,將材料(金屬或非金屬)加工成零件(或半成品)的一種特殊工藝裝備,稱為冷沖壓模具(俗稱冷沖模)。沖壓,是在室溫下,利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力,使其產(chǎn)生分離或塑性變形,從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。
參考資料:
沖壓模具_百度百科
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