薄材冷沖壓模具,冷沖壓模具模型
今天給各位分享薄材冷沖壓模具的知識,其中也會對冷沖壓模具模型進行解釋,如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題,別忘了關注本站,現(xiàn)在開始吧!
本文目錄概覽:
- 1、什么是冷式模?
- 2、常用的冷沖壓模具材料有哪些,各有什么用途
- 3、冷沖壓模具的國內外研究動態(tài)及意義
什么是冷式模?
全稱為冷沖壓模具,多為安裝在壓力機上的,對放置在內的板料在室溫下施加變形力,使其產(chǎn)生變形,從而獲得一定形狀,尺寸和性能的產(chǎn)品零件的特殊專用工具。
主要有以下幾種分類
沖壓模具的形式很多,一般可按以下幾個主要特征分類:
1.根據(jù)工藝性質分類
(1)沖裁模 沿封閉或敞開的輪廓線使材料產(chǎn)生分離的模具。如落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等。
(2)彎曲模 使板料毛坯或其他坯料沿著直線(彎曲線)產(chǎn)生彎曲變形,從而獲得一定角度和形狀的工件的模具。
(3)拉深模 是把板料毛坯制成開口空心件,或使空心件進一步改變形狀和尺寸的模具。
(4)成形模 是將毛坯或半成品工件按圖凸、凹模的形狀直接復制成形,而材料本身僅產(chǎn)生局部塑性變形的模具。如脹形模、縮口模、擴口模、起伏成形模、翻邊模、整形模等。
2.根據(jù)工序組合程度分類
(1)單工序模 在壓力機的一次行程中,只完成一道沖壓工序的模具。
(2)復合模 只有一個工位,在壓力機的一次行程中,在同一工位上同時完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。
(3)級進模(也稱連續(xù)模) 在毛坯的送進方向上,具有兩個或更多的工位,在壓力機的一次行程中,在不同的工位上逐次完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。
3. 根據(jù)材料的變形特點分類
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、彎扭等負荷,甚至在較高的溫度下工作(如冷擠壓),工作條件復雜,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、硬質合金、 鋼結硬質合金、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、基體鋼以及硬質合金、 鋼結硬質合金 等等。
1. 碳素工具鋼
在模具中應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. 硬質合金和鋼結硬質合金
硬質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 的硬質合金。對沖擊性大的模具,可選用 含鈷量較高 的硬質合金。
鋼結硬質合金 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 鈦或碳化鎢為硬質相 ,用粉末冶金方法燒結而成。鋼結硬質合金 的基體是鋼,克服了硬質合金韌性較差、加工困難的缺點,可以切削、焊接、鍛造和熱處理。 鋼結硬質合金含有大量的碳化物,雖然硬度和耐磨性低于硬質合金,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;還應考慮被沖工件的材質,不同材質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 硬質合金 — 硬質合金。
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,應用于中等批量、工件形狀較復雜的沖裁模具。 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 標準中的 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?,提高硬度并改善尺寸穩(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。尤其適用于細長、薄片狀 凸模及 大型、形狀復雜、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 .硬質合金及鋼結硬質合金
當工件的批量極大時,可以考慮選用硬度和耐磨性比各類模具鋼種更高的硬質合金 或鋼結硬質合金 。用作模具材料的硬質合金為 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計為鑲拼結構。 鋼結硬質合金的性能介于硬質合金和高速鋼之間,能夠機械加工和熱處理,可以用于制作復雜的高壽命模具。用作沖裁模 的鋼結硬質合金 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,添加少量的其它元素構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,碳質量 分數(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 分布有細粒狀未溶碳化物。通過熱處理參數(shù)的調整,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 鋼中加入質量分數(shù)為 0.3~0.7% 的鋁,目的是為了細化晶粒,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,選用硬質合金 或鋼結硬質合金 。
(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 已得到較好應用。
生產(chǎn)批量很大時,考慮選用硬質合金 或鋼結硬質合金 。
(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 。先將模具緩慢預熱后再加熱至 880~900 ℃,保溫后先空氣預冷,然后鹽水 淬冷至 550 ℃左右即轉入 油冷,當模溫 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,最后轉入空冷。
冷沖壓模具的國內外研究動態(tài)及意義
在金屬和非金屬材料塑性加工工程中,模具是一種必不可少的工藝裝備。模具的使用性能特別是使用壽命反映著一個國家的工業(yè)水平。早在20世紀50年代,美、日等工業(yè)發(fā)達國家,在開發(fā)應用冷沖壓新技術的同時,集中了部分優(yōu)勢人才和資金,集合時常的需要,將模具作為一個統(tǒng)一的產(chǎn)業(yè)來發(fā)展,因而取得了明顯的效果。經(jīng)過多年的耕耘,不僅在模具精度、具結構、模具壽命、制模周期等方面取得了明顯的突破,而且在板才成型的過程模擬、模具優(yōu)化和可靠性設計等方面形成了新的理論和方法,為適應新的市場環(huán)境,進一步實現(xiàn)快速制模,開辟新的技術空間,打下了基礎。
國內的模具工業(yè)雖起步較晚,但在過去的十多年中也取得了一些進步。例如沖壓模具方面,國內設計制造的部分汽車覆蓋件模、空調器散熱片級進模、電機定轉子雙回轉疊片高精度硬質合金級進模、集成電路引線筐架多工位級進模,以及帶自動沖切、疊壓、記數(shù)、分組、扭斜和安全保護等功能的鐵心精密多功能模,都已達到較高的水平。但從總體上看,我過與工業(yè)發(fā)達國家相比仍有較大的差距。例如,精密加工設備在模具加工設備中的比重還比較低,CAD/CAE/CAM技術的普及率有待提高,許多先進的模具技術應用還不夠廣泛等等。特別是在大型、精密、復雜和長壽命模具上,一方面技術差距明顯;另一方面產(chǎn)能也不能滿足過內的需求,因而仍需大兩從過外進口。所以,為了改變這種被動狀態(tài),盡快適應社會主義工業(yè)化建設對沖壓工藝生產(chǎn)水平提高的需要。全方位大力做還模具基礎、研發(fā)和推廣工作,是至關重要的。
模具發(fā)展日新月異,今后其發(fā)展趨勢大致包括以下方面:
1. 發(fā)展高效模具 對于大批量生產(chǎn)用模具,應向高效率發(fā)展。如為了適應當前高速壓力機的使用,應發(fā)展多工位級進模以提高生產(chǎn)效率。
2. 發(fā)展簡易模具 對于小批量生產(chǎn)用模具,為降低成本,縮短模具制造周期,盡量發(fā)展薄板沖模,鋅合金、低熔點合金,環(huán)氧樹脂等簡易模。
3. 發(fā)展多功能模具 為了提高效率和保證制品的質量,要采用多工位級進模及具有組合功能的雙色,多色塑料注射模等。
4. 發(fā)展高壽命模具 高效率必然需要高壽命,為了達到高壽命,除模具本身結構優(yōu)化外,還要對材料的選用和熱處理,表面強化技術予以開發(fā)和創(chuàng)新。
5. 發(fā)展高精度模具 要實現(xiàn)模具的高精度,在模具的設計與加工中必然要使用高精度加工設備和高技術加工工藝。要進一步發(fā)展數(shù)控機床和加工中心的使用,要發(fā)展CAD,CAE,CIM等高新技術。
目前,我國的模具工業(yè)與國外發(fā)達國家相比,精密加工設備在模具加工設備中的比重還比較低,CAD/CAE/CAM技術的普及度不高,許多先進技術應用還不夠廣泛,特別是在大型,精密,復雜和長壽命模具技術上存在著明顯的差距。
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