硅鋼片精密沖壓模具,沖制硅鋼片的模具
本篇文章給大家談?wù)劰桎撈軟_壓模具,以及沖制硅鋼片的模具對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)各位有所幫助,不要忘了收藏本站喔。
本文目錄概覽:
- 1、五金自動(dòng)模具用什么鋼好
- 2、精密沖壓模具做什么
- 3、1.2379模具鋼有什么特性用途?
- 4、沖壓下模座應(yīng)該采用什么材料
- 5、完成選材料專家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)字段名分別為沖壓類型、工件材料、模的種類、生產(chǎn)批量,使用ado和datagrid
- 6、沖壓硅鋼片模具的凸、凹模用什么材料才好?
五金自動(dòng)模具用什么鋼好
目前制造五金自動(dòng)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(diǎn)為加工性能好,價(jià)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(kāi)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(hào)CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代號(hào)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(hào)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(jìn)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(duì)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(qiáng)度,承載能力很高。模具中常用的有 W18Cr4V(代號(hào)8-4-1)和含鎢量較少的W6Mo5 Cr4V2(代號(hào)6-5-4-2,美國(guó)牌號(hào)為M2)以及為提高韌性開(kāi)發(fā)的 降碳降釩 高速鋼 6W6Mo5 Cr4V(代號(hào)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(diǎn),具有一定的耐磨性和硬度,而且抗疲勞強(qiáng)度和韌性均優(yōu)于高速鋼,為高強(qiáng) 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(hào)65Nb)、7Cr7Mo2V2Si(代號(hào)LD)、5Cr4Mo3SiMnVAL(代號(hào)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(qiáng)度和韌性差。用作模具的硬質(zhì)合金是 鎢鈷類 ,對(duì)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(duì)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(diǎn),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(dá) 68 ~ 73HRC。
精密沖壓模具做什么
精密沖壓模具一般使用在需要配合精度高,毛刺要求小的零件的加工方面。比如:電機(jī)上所使用的硅鋼片在疊在一起時(shí),相互之間不能因毛刺而使得出現(xiàn)間隙,否則會(huì)影響電機(jī)的使用性能。還有一些工具扳手、齒輪之類的工件,要求沖裁的斷面需要一定的光潔度,這時(shí),也需要使用精密沖壓模具來(lái)進(jìn)行加工。
1.2379模具鋼有什么特性用途?
1.2379模具鋼是一種高碳高鉻合金工具鋼,熱處理后具有很高的硬度及耐磨性,并具有淬透性強(qiáng),尺寸穩(wěn)定性好的特點(diǎn),1.2379模具鋼和NAK80模具鋼一樣適宜制作高精度長(zhǎng)壽命冷作模具及熱固成型塑膠模具。
1.2379模具鋼深冷處理:為獲得最高的硬度和尺寸穩(wěn)定性,模具在淬火后立即深冷-70至-80℃,保持3-4小時(shí),然后在回火處理,經(jīng)深冷處理的工具或模具硬度比常規(guī)熱處理硬度高1-3HRC。形狀復(fù)雜及尺寸變化較大的零件,深冷處理有生產(chǎn)開(kāi)裂的危險(xiǎn)。
1.2379模具鋼典型應(yīng)用:
1)適合制作各種硅鋼片高速?zèng)_裁摸。
2)適合精密沖壓模具、冷擠壓成形模、拉深模、沖裁模。
3)適合干高效率的剪切薄料的剪刀、深拉深模及拉管模等。
4)適用于復(fù)雜易變形的工具模,高耐磨性長(zhǎng)使用壽命的各類冷沖壓模具。
5)用作需要極佳的耐磨性和良好的韌性的冷作模具,可用于壓花模、冷鍛模。
6)用于重載的沖壓模具、冷剪切刃、搓絲板等。
7)用于冷鐓模、陶土模等。
8)用于損性塑料成型模。
1.2379模具鋼熱加工規(guī)范:
開(kāi)始溫度1050C,終止溫度850C,爐冷。
1.2379模具鋼軟化退火規(guī)范:
在保護(hù)氣體下,加熱到800~850C,以10℃/h的冷速冷至600℃,然后空冷,硬度≤250HBw。
1.2379模具鋼去應(yīng)力處理:
如要消除粗加工后產(chǎn)生的殘余應(yīng)力,應(yīng)將模具加熱至650C,保溫2h后爐冷卻500C,再出爐空泠。
1.2379模具鋼淬火回火規(guī)范:
第一次預(yù)熱溫度550~600C,每25mm保持約30min;第二次預(yù)熱溫度800~850℃,每25mm保持約30min;奧氏體化溫度975~1040℃:每25mm保持約30min,油(40~70C)或氣體冷卻,冷至50~70mm后立即回火。
1)低溫回火:回火溫度150~200℃,每25mm保持約60mn以上,空泠,硬度≥61HRC。低溫回火宜選用較低的奧氏體化溫度975~1025C。
2)高溫回火:回火溫度480~540℃,每25mm保持約60min以上,空冷,回火兩次以上,硬度≥58HRC。高溫回火應(yīng)選用較高的奧氏體化溫度1000~1040C。
1.2379模具鋼深冷處理規(guī)范:
淬火后立即將工件冷卻-80~-70C之間,保持3~4h,再進(jìn)行回火。深冷處理可提高硬度1~3HRC.
1.2379模具鋼時(shí)效處理規(guī)范:
時(shí)效溫度110~140C,保溫25~100h,以確保工件在使用過(guò)程中尺寸穩(wěn)定。
淬火、回火至硬度63HRC.其在室溫和高溫時(shí)的物理性能:
1)溫度20C時(shí),密度7700g/cm,熱導(dǎo)率20.0W/(m-K),彈性模量210000MPa。
2)溫度200C時(shí),密度7650g/cm,線脹系數(shù)(20C)12.210K,熱導(dǎo)率:21.0W/(m-K),彈性摸量200000MPa。
3)溫度400℃時(shí),密度7600g/cm,熱導(dǎo)率23.0W/(m-K),彈性摸量180000MPa。
中國(guó)GB標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)Cr12Mo1V1、美國(guó)AISI/ASTM標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)D2、日本JIS標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)SKD11、德國(guó)DIN標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)X155CrVMo121、日本日立(HITACHI)標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)SLD、日本大同(DAIDO)標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)DC11、日本不二越(NACHI)標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)CDS11、奧地利百祿(BOHLER)標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)K110、瑞典一勝百(ASSAB)標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)XW41。
沖壓下模座應(yīng)該采用什么材料
選用沖壓下模座材料應(yīng)考慮工件生產(chǎn)的批量,若批量不大就沒(méi)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(duì)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(diǎn)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(duì)模具材料選擇的影響。
1.傳統(tǒng)模具用鋼
長(zhǎng)期以來(lái),國(guó)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(qiáng)度和韌性。但耐磨性不高,淬火容易變形及開(kāi)裂,淬透性差,只適用于工件形狀簡(jiǎn)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(jiǎn)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(kāi)。
Cr12 和 Cr12MoV 為高碳高鉻鋼,耐磨性較高,淬火時(shí)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(shí)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(shí),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(bǔ)傳統(tǒng)模具鋼種性能的不足,國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)或引進(jìn)了以下性能較好的沖壓模具用鋼:
( 1 ) Cr12Mo1V1 (代號(hào) D2 )鋼 為仿美國(guó) ASTM 標(biāo)準(zhǔn)中的 D2 鋼引進(jìn) 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(qiáng)韌性(沖擊韌度、抗彎強(qiáng)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(jī)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(jī)械加工性能較好??箯潖?qiáng)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(jí)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(qiáng)度、韌性較高時(shí),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(shí),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(hào) 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(jìn)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(dá) 60 HRC 以上),強(qiáng)度和韌性較高,崩 刃 后能補(bǔ)焊。可代替 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(shí),硬度 58~62 HRC 。
( 5 ) 6CrNiSiMnMoV( 代號(hào) 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(qiáng)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(zhǎng)、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(shí),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(hào) GM) 鋼為高耐磨高強(qiáng) 韌 合金鋼,各項(xiàng)工藝性能良好,其耐磨性、強(qiáng)韌性、加工性能均優(yōu)于 Cr12 型鋼,能夠用于高速壓力機(jī)沖壓下的多工位 級(jí)進(jìn)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(hào) ER5) 鋼 屬高耐磨高強(qiáng)韌合金鋼,具有較好的電火花加工性能,強(qiáng)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(wàn)次,總壽命高達(dá) 360 萬(wàn)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(duì)高耐磨性、高強(qiáng)韌性的模具,采用 1150 ℃ 淬火, 520~530 ℃ 回火 3 次; 對(duì)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(shí),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(qiáng)度提高而硬度降低。對(duì)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(diǎn)為韌性較差、難以加工,作為模具的工作部件可以設(shè)計(jì)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(jī)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。
參考鏈接:
沖壓模具材料的要求及選用_百度文庫(kù)
完成選材料專家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)字段名分別為沖壓類型、工件材料、模的種類、生產(chǎn)批量,使用ado和datagrid
承受工作部件沖壓模具材料的要求
沖壓工作的沖擊,振動(dòng),摩擦,壓力和拉伸,彎曲和扭轉(zhuǎn)載荷等,甚至工作(如冷擠壓在較高溫度下),的工作條件十分復(fù)雜,容易磨損,疲勞,斷裂和變形現(xiàn)象。因此,比普通零部件模具材料要求的工作零件。
由于各類沖壓模具的工作條件不同,所以模具的材料要求工作部件也各不相同。
1。模具
用于鈑金件的材料要求沖壓模具用材的工作要求具有高的耐磨性和硬度,而厚的模具除了要求高外耐磨性,抗壓屈服點(diǎn),以防止破損模具的或碎裂,還應(yīng)該具有高的抗斷裂性,高抗彎強(qiáng)度和韌性。
2。拉絲模材料的要求
需要工作部件模具材料具有附著力好,耐(抗咬合性),高耐磨性和硬度,韌性某些更好的切削加工性能,但熱的時(shí)候變形小。
3。需要冷擠壓模具模具材料
要求工作部件具有較高的強(qiáng)度和硬度,高耐磨性,以避免破碎的影響,也需要一定的韌性。因?yàn)楫?dāng)你將有一個(gè)更大的溫度擠壓,所以你應(yīng)該有一定的抗熱疲勞性和熱硬性
11.2.2類型和材料特性
沖壓模具沖壓模具制造材料是鋼,硬質(zhì)合金,鋼結(jié)硬質(zhì)合金,鋅基合金,低熔點(diǎn)合金,鋁青銅,高分子材料等。目前制造沖壓模具鋼材為主材料的絕大部分,在模具的工作部件使用的材料的種類有:碳素工具鋼,低合金工具鋼,高碳高鉻或鉻工具鋼,碳素鋼,高高速鋼,鋼和硬質(zhì)合金基體,鋼結(jié)硬質(zhì)合金等。
1。碳素工具鋼
在碳素工具鋼的模具更多的應(yīng)用是T8A,T10A等,加工性能等優(yōu)點(diǎn),價(jià)格低廉。但淬透性和紅硬性差,熱處理變形,承載能力低。
2。
低合金工具鋼低合金工具鋼碳素工具鋼的基礎(chǔ)上加入合金元素的適量。與碳素工具鋼相比,淬火,以減少變形的傾向和開(kāi)裂,提高了鋼的淬透性,耐磨性也不錯(cuò)。在模具制造中使用的低合金鋼有CrWMn鋼,9Mn2V,7CrSiMnMoV(代號(hào)CH-1),6CrNiSiMnMoV(代號(hào)GD)等。
3。高碳高鉻工具鋼
常見(jiàn)的高碳高鉻工具鋼Cr12的已經(jīng)和Cr12MoV鋼,Cr12Mo1V1(代號(hào)D2),具有良好的淬透性,淬硬性和耐磨性,熱處理變形小,高耐磨微變形鋼,經(jīng)過(guò)高速鋼的承載能力。然而,嚴(yán)重的碳化物偏析必須反復(fù)鐓粗拉(軸向鐓,徑向拔)改鍛,以減少碳化物的不均勻性,提高性能。
4。碳素工具鋼
鉻鉻碳素工具鋼的模具具有Cr4W2MoV,Cr6WV,Cr5MoV所以他們的低鉻含量,共晶碳化物少碳化物均勻分布,熱處理變形小,具有良好的淬透性和尺寸穩(wěn)定性。用高碳高鉻鋼的碳化物偏析,以及改進(jìn)的性能相對(duì)比較嚴(yán)重。
5。
高速鋼高速鋼工具鋼具有最高的硬度,耐磨性和抗壓強(qiáng)度,承載能力高。模具常用W18Cr4V的(代碼8-4-1)和鎢含量少W6Mo5 Cr4V2(代號(hào)6-5-4-2,美國(guó)牌號(hào)為M2)以及改善下拉釩高速鋼韌性的低碳發(fā)展6W6Mo5 Cr4V(代號(hào)6W6或稱碳M2)。 HSS還需要改變鍛,以改善碳化物的分布。
6?;w鋼
加入少量的高速鋼,碳含量適當(dāng)?shù)?,以改善鋼的性能的基本組件等元素。這類鋼統(tǒng)稱鋼基體。他們不僅有高速鋼的特點(diǎn),具有一定的耐磨性和硬度,強(qiáng)度,韌性和抗疲勞比高速鋼更好的高強(qiáng)度和韌性冷作模具鋼,高速鋼比材料成本較低。模具常用的基體鋼有6Cr4W3Mo2VNb(代碼65NB),7Cr7Mo2V2Si(代號(hào)LD),5Cr4Mo3SiMnVAL(代號(hào)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比其他任何一種工具鋼,但抗彎強(qiáng)度和韌性差。碳化鎢用作模具鈷,對(duì)模具的小型和高耐磨損性的影響,可使用具有低鈷硬質(zhì)合金。上的大型模具的影響,可以使用具有高鈷硬質(zhì)合金。
鋼結(jié)硬質(zhì)合金加入到少量的鐵粉末的合金元素(如鉻,鉬,鎢,釩等),以使膠粘劑,碳化鈦或碳化鎢為硬質(zhì)相,燒結(jié)而成的粉末冶金方法。鋼結(jié)硬質(zhì)合金基體是鋼,硬質(zhì)合金的韌性,克服貧困,加工困難的缺點(diǎn),可切割,焊接,鍛造和熱處理。含有大量的鋼結(jié)硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金,雖然比硬質(zhì)合金的硬度低,耐磨性好,但仍高于其它鋼高,淬火,回火后硬度可達(dá)6873HRC。 / 11.2.3可選
br沖壓模具材料和熱處理要求
一。沖壓模具選材和熱處理要求
沖壓模具材料的選擇應(yīng)考慮的工作產(chǎn)量,如果沒(méi)有必要選擇小批量高壽命的模具材料的;應(yīng)被認(rèn)為是送往工件材料,不同的材料合適的模具材料也不同。沖裁模耐磨性是決定模具的壽命,這取決于鋼硬的碳化物顆粒和基體相的磨損條件下,兩者的硬度越高,硬度的重要因素越多碳化物的數(shù)量,你有更好的耐磨性。普通鋼沖壓模具優(yōu)異的耐磨性均差碳素工具鋼 - 合金工具鋼 - 鋼基體 - 高碳高鉻鋼 - 高速鋼 - 鋼結(jié)硬質(zhì)合金 - 硬質(zhì)合金。
還必須考慮工件的厚度,形狀,大小和其他因素對(duì)模具材料的選擇的準(zhǔn)確度的效果。
1。傳統(tǒng)的模具鋼
很長(zhǎng)一段時(shí)間,國(guó)內(nèi)鋼金屬片等沖壓模具為T10A,CrWMn鋼,9Mn2V,Cr12型和Cr12MoV鋼。
其中T10A為碳素工具鋼,有一定的強(qiáng)度和韌性。但不高的耐磨性,不易變形和淬火開(kāi)裂,淬透性差,只適用于工件形狀簡(jiǎn)單,尺寸小,數(shù)量少落料模的。
T10A碳素工具鋼的熱處理工藝為:760810℃的水或油淬,160180℃回火,硬度5962HRC。
CrWMn鋼,9Mn2V是那種高碳低合金鋼,淬火簡(jiǎn)單的操作,淬透性比碳素工具鋼,變形容易控制。但仍低的耐磨性和韌性,在中等音量時(shí),工件沖裁模的復(fù)雜形狀。 CrWMn鋼的熱處理工藝為:溫度820840℃淬火油冷卻,回火溫度為200℃,硬度為6062HRC。過(guò)程9Mn2V鋼的熱處理:溫度780820℃淬油冷回火溫度150200℃,空冷,硬度為6062HRC。需要注意的是,應(yīng)避免回火溫度在200300℃回火脆性和顯著體積膨脹的范圍內(nèi)。
的Cr12 Cr12MoV鋼和高碳高鉻鋼,高耐磨,變形小淬透性,可用于大規(guī)模生產(chǎn)的模具,如矽鋼沖壓模具。但這類鋼的碳化物不均勻性的存在,容易產(chǎn)生碳化物偏析,易發(fā)生沖時(shí),缺口或破損。其中,Cr12的碳含量較高,比Cr12MoV鋼碳化物分布不嚴(yán)重,脆性較大。
Cr12鋼熱處理的選擇取決于模具的要求,當(dāng)模具需要一個(gè)相對(duì)較小的變形和一定的韌性,我們可以用低溫淬火,回火(Cr12的淬火950980℃,150200 ℃回火; 10201050℃淬火,180200℃回火)Cr12MoV鋼。為了提高模具的溫度,以提高其淬透性和紅硬性,高溫下可進(jìn)行淬火和回火的10001100℃,480500℃回火(Cr12的淬火; 11101140℃淬火Cr12MoV鋼,500520℃回火)。 高鉻鋼,應(yīng)盡量避免。 。
2使用
為了彌補(bǔ)缺乏傳統(tǒng)的模具鋼,國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)或引進(jìn)更好的鋼片等沖壓模具的如下性能表現(xiàn)新鋼模具:
(1)Cr12Mo1V1(代號(hào)D2)鋼為美國(guó)ASTM標(biāo)準(zhǔn)D2鋼進(jìn)口鋼材的模仿,是Cr12鋼。由于D2鋼鉬,釩含量的增加,成品糧,碳化物的分布改善,因此D2鋼的韌性(沖擊韌性,抗彎強(qiáng)度,撓度)相比提高Cr12MoV鋼,耐磨,比Cr12MoV鋼的回火穩(wěn)定性高??捎美涮幚恚岣哂捕群透玫某叽绶€(wěn)定性。通過(guò)沖裁模具壽命比Cr12MoV鋼模具生產(chǎn)的D2鋼。鍛造性能
D2鋼和熱塑性塑料成型比Cr12MoV鋼,機(jī)械加工和熱處理工藝性能和Cr12鋼類似略差。
(2)Cr6WV?鋼鋼高碳鉻耐磨微變形,碳,鉻含量均低于Cr12鋼,比Cr12MoV鋼碳化物均勻分布,具有良好的淬透性低。熱處理變形小,良好的機(jī)械加工性能??箯潖?qiáng)度,沖擊韌性比Cr12MoV鋼,剛穿比Cr12鋼略低。高硬度承受較大的沖擊,高耐磨金屬板材沖壓模具,其比Cr12鋼更好。用于
鋼的熱處理工藝:淬火溫度9701000℃,一般熱油或硝酸鹽淬火冷卻,尺寸小部件可采取空冷。后立即淬火,回火,回火溫度160210℃,硬度為5862HRC。
(3)Cr4W2MoV鋼是一種高碳鉻耐磨鋼,鋼和替代Cr12鋼,碳化物均勻性,耐磨性高于Cr12MoV鋼,適合生產(chǎn)形狀復(fù)雜,尺寸發(fā)展微變形高精密沖壓模具,沖壓模具,可用于硅鋼片。
Cr4W2MoV鋼的熱處理工藝:要求強(qiáng)度,高韌性,耐低溫淬火,回火工藝:淬火溫度960980℃,回火溫度280320℃的溫度,硬度6062HRC。較高的熱硬度和耐磨性要求的電阻,采用高溫淬火,回火工藝:淬火溫度10201040℃,回火溫度50 0540℃,硬度為6062HRC。
(4)7CrSiMnMoV(代號(hào)CH-1)低合金結(jié)構(gòu)鋼,淬火鋼的火焰,在火焰能夠硬化,硬化模具邊緣部分的空淬鋼微變形。淬火溫度(8001000℃),具有良好的淬透性和淬硬性(可達(dá)60 HRC以上),強(qiáng)度高,韌性好,焊接能量崩后??纱鍯rWMn鋼,Cr12MoV鋼生產(chǎn)形狀復(fù)雜的模具。鋼CH-1的推薦熱處理:淬火溫度900920℃,油冷,190200℃回火13小時(shí),硬度5862 HRC。
(5)6CrNiSiMnMoV(代號(hào)GD)的低合金鋼高韌性,淬透性好,空氣淬火變形小,耐磨性高。顯著高于其韌性和Cr12MoV鋼CrWMn鋼,易崩刃或破損更高。特別是對(duì)于細(xì)長(zhǎng),薄板材打孔,大,形狀復(fù)雜,薄壁的一拳。
推薦GD鋼的熱處理:淬火溫度870930℃(900℃最佳),鹽浴爐加熱(45s/mm),油冷或空冷,風(fēng)冷,175230℃回火2小時(shí)硬度5862 HRC。因?yàn)榭諝饫鋮s可以硬化,它可被加熱火焰淬火。
(6)9Cr6W3Mo2V2(代號(hào)GM)是高耐磨高韌性鋼合金,性能優(yōu)良的工藝,耐磨性,韌性,而且比Cr12鋼的加工性能,可用于多工位級(jí)進(jìn)模,精度下高速?zèng)_床沖壓模具,是一種理想的耐磨,精密沖壓模具鋼。
通用汽車鋼的熱處理:淬火溫度10801120℃,硬度為6466HRC?;鼗饻囟?40560℃,回火兩次。
(7)Cr8MoWV3Si(代號(hào)ER5)是一種高耐磨高韌性鋼合金,電火花加工具有良好的性能,強(qiáng)度,韌性,耐磨性比Cr12鋼更好地為大型精密沖壓模具。對(duì)于矽鋼沖壓模具,21萬(wàn)次研磨生活中,高達(dá)360萬(wàn)次的總生命,是生命模具沖孔硅鋼合金的更高的水平。
推薦ER5鋼的熱處理:高耐磨,高強(qiáng)度和模具的韌性,采用1150℃淬火,520530℃回火3次;高負(fù)載情況下的模具服務(wù),利用11201130℃淬火,550℃回火3次。
3。硬質(zhì)合金,當(dāng)工件批量大,可以考慮使用各種模具的硬度和耐磨性比鋼或硬質(zhì)合金鋼結(jié)硬質(zhì)合金更高的阻力鋼結(jié)硬質(zhì)合金
。作為模具材料是碳化鎢鈷,隨著鈷含量的韌性和抗彎強(qiáng)度和硬度降低。承受較小的模具的影響,可以用低鈷含量YG10X使用;承受中型或大型模具的影響,可以用較高的鈷含量YG15 YG20或使用。缺點(diǎn)是硬質(zhì)合金的韌性差,難于加工,作為模具構(gòu)件可被設(shè)計(jì)為工作鑲嵌結(jié)構(gòu)。硬質(zhì)合金和高速鋼,能夠加工和熱處理的鋼結(jié)硬質(zhì)合金的性能,可用于創(chuàng)建復(fù)雜,高壽命模具。作為沖壓模具鋼結(jié)硬質(zhì)合金有DT,GT35,TLMW50,GW50等。
厚板沖壓模具沖壓模沖頭承受的片材模具上方的壓力,沖壓模具為重型,不易磨損,崩刃和斷裂,所以要求模具材料應(yīng)具有較高的耐磨損性和韌性。
傳統(tǒng)的重型鋼材的傳統(tǒng)模具沖壓模具鋼主要有T8A,Cr12MoV鋼,W18Cr4V的,
W6Mo5 Cr4V2等。
其中碳素工具鋼T8A,但淬透性,韌性比T10A鋼有所好轉(zhuǎn),但易殘存網(wǎng)狀碳化物,熱硬度差,工作只能用于小批量模厚。 T8A工具鋼的熱處理工藝為:790820℃的水或油淬,160180℃回火,硬度5861HRC。
W18Cr4V的,W6Mo5Cr4V2鋼高速工具鋼,高硬度,抗壓強(qiáng)度和耐磨性,但韌性較差,崩刃或斷裂可能發(fā)生在工作,而且價(jià)格也比較昂貴。推薦溫淬火,快速加熱和淬火工藝措施,提高其韌性。對(duì)于較大數(shù)量的厚片的模具,可以用W18Cr4V的,W6Mo5Cr4V2鋼沖鋼,Cr12MoV鋼制成鋼模具。推薦熱處理
W18Cr4V的鋼鐵:12201250℃淬火; 550570℃回火3次。
推薦W6Mo5Cr4V2鋼鋼的熱處理:11601200℃淬火:550570℃回火3次。
3。常見(jiàn)的模具鋼
新高速工具鋼,以克服缺點(diǎn),提高使用壽命,重型沖壓模具可選用下拉碳釩高速鋼6 W6Mo5 Cr4V( 6W6)和高速鋼基部件,添加少量其他元素,使模具鋼的強(qiáng)度和韌性 - 鋼基體,如65NB鋼,LD鋼,012AL鋼,CG-2鋼等。
(1)6 W6Mo5 Cr4V(6W6)鋼高強(qiáng)度和高速鋼,硬質(zhì)合金,由于含量和分布均勻的韌性降低,所以在保持硬度和耐磨性,抗折強(qiáng)度,沖擊韌性和延展性有顯著改善,雖然稍低的耐磨性,低溫仍然滲提高表面硬度和耐磨性。其熱處理和高速鋼W6Mo5Cr4V2鋼相似。
(2)從基本成分采取6Cr4W3Mo2VNb(65NB)65NB鋼鋼鋼W6Mo5CrV2正常淬火后,比高速鋼,0.65%的限制碳質(zhì)量分?jǐn)?shù),因此,碳含量低的命名65NB。在鋼和類似的高速鋼的合金元素,并添加了3%的Nb的作用,可形成非常穩(wěn)定的碳化物的NbC,能有效地防止奧氏體晶粒長(zhǎng)大,提高鋼和工藝性能的機(jī)械性能。此鋼具有良好的耐磨性和較強(qiáng)的高溫韌性,可以代替Cr12MoV鋼,W18Cr4V的鋼重型落料模和冷擠壓模具,冷鐓模。
65NB鋼鍛造和退火性能良好,廣泛的熱處理溫度,淬火溫度可以是10801180℃,回火溫度之間520600℃的選擇。當(dāng)使用比普通鋼W6Mo5CrV2淬火的淬火,從而被均勻地與顆粒未溶解碳化物的低碳馬氏體基體的組織中分布的溫度低。通過(guò)調(diào)整熱處理參數(shù)可以是不同的強(qiáng)度,韌性,耐磨性領(lǐng)帶,以適應(yīng)不同的性能要求的模具。 65NB鋼的熱處理:10801180℃的鹽浴爐加熱(1520s/mm)油淬,520560℃回火2次,硬度5763 HRC。
(3)7Cr7Mo2V2Si(LD)LD鋼碳素鋼,鈷的含量比65NB高,釩含量也較高。釩細(xì)化晶粒,提高耐磨性。所以其抗壓強(qiáng)度,抗彎強(qiáng)度和耐磨性均高于65NB高,由于良好的韌性和耐磨性,從而適用于各種重型模具的制造。
LD鋼熱處理推薦:850℃預(yù)熱,11001150℃淬火;經(jīng)過(guò)油冷卻器530570℃回火2-3次,每次12小時(shí),硬度5763 HRC。
(4)5Cr4Mo3SiMnVAL(012AL)?0.30.7%的鋁鋼012AL鋼的質(zhì)量分?jǐn)?shù),晶粒細(xì)化的目的是改善鋼和塑料熱加工的沖擊韌性,加上在硅以強(qiáng)化基體。 012AL鋼的高強(qiáng)度和韌性,良好的綜合性能,多功能性,冷,熱合模具鋼。較高的抗彎強(qiáng)度和撓度W18Cr4V的高速鋼,高速鋼,而不是破壞的現(xiàn)象很少亡。沖裁板材料可以用作模具和各種冷,熱作模具。
012AL建議鋼的熱處理:10901120℃的鹽浴爐加熱(30s/mm)油淬,510℃回火2次機(jī)油冷卻器2個(gè)小時(shí),硬度6062 HRC。
(5)6Cr4Mo3Ni2WV(CG-2)鋼CG-2鋼部件加上鎳,強(qiáng)化基體,提高了韌性和耐高溫性能。減少,同時(shí)增加沫W,以減少碳化物偏析。 CG-2鋼具有很高的強(qiáng)度和韌性,當(dāng)熱處理可以保持高的硬度,良好的韌性解決了合理的高硬度和韌性。但鍛造退火后的塑性較差,硬度高。沖裁板材料可以用作模具和各種冷,熱作模具。熱處理
CG-2鋼:淬火溫度11001140℃加熱(20s/mm),油冷卻器,540℃回火2次1小時(shí),空氣冷卻,在6062 HRC硬度。
2。拉絲模材料選擇和熱處理要求
表11.2.1適用于各種金屬板材拉絲模材料
由于未拉伸模主要是粘著磨損和磨粒磨損和粘附磨損。因此,模具材料的選擇必須具有高的耐磨損性和粘合性能,并且具有足夠的強(qiáng)度。通過(guò)材料的考慮適用的拉深模材料可以參考表11-1。選擇片的厚度時(shí),也應(yīng)考慮被拉深材料,尺寸和形狀以及拉動(dòng)因素,如生產(chǎn)批次深部的大小。模具材料BR
(一)輕負(fù)載圖紙(圖紙鋼板,銅,鋁)當(dāng)/生產(chǎn)批量小,一個(gè)簡(jiǎn)單的圓柱淺拉深件的形狀,可選T8,T10鋼;對(duì)于形狀復(fù)雜,選擇CrWMn鋼,9Mn2V的中小型零件。
生產(chǎn)或在生產(chǎn)大批量,使用Cr12MoV鋼。
生產(chǎn)批量大,硬質(zhì)合金或鋼結(jié)硬質(zhì)合金的選擇。
(2)重載畫(畫一個(gè)深盤,拉絲防變薄圖)模具材料
當(dāng)生產(chǎn)批量小,T10,CrWMn鋼的選擇。
較大的生產(chǎn)量,使用Cr12MoV鋼和GM鋼。通用鋼的強(qiáng)度和韌性比高速鋼,Cr12MoV鋼更高;抗粘性和耐磨性比基體鋼和Cr12MoV鋼顯著好轉(zhuǎn),在拉深模具方面得到了很好的應(yīng)用。
生產(chǎn)批量大,可以考慮使用硬質(zhì)合金或鋼結(jié)硬質(zhì)合金。
(3)深沖不銹鋼,高鎳合金鋼,耐熱鋼模具材料
繪制這樣的材料,容易產(chǎn)生粘和擦傷,首選的模具材料是鋁青銅。
生產(chǎn)批量小,可選鋁青銅,T10A(鍍硬鉻,鍍硬鉻注意使用涂料過(guò)程中不能太厚,以防止脫皮時(shí)繪制)。
生產(chǎn)批量大,鋁青銅的選擇,Cr12MoV鋼,Cr12Mo1V1(表面氮化)。
生產(chǎn)批量大,碳化物的選擇。
(4)大型拉伸件,汽車覆蓋件拉深模材料
可以使用高強(qiáng)度合金鑄鐵或球墨鑄鐵。球墨鑄鐵,可浸在油中,該組織具有自潤(rùn)滑石墨,圖紙可有效降低摩擦,成本低,易加工。
高強(qiáng)度球墨鑄鐵,可用于冷卻雙馬氏體等溫淬火介質(zhì)的延遲,以獲得較高的強(qiáng)度和韌性,硬度5558 HRC。模具預(yù)熱,然后再緩慢加熱至880900℃,預(yù)冷,空氣先熱后,再用鹽水淬火到550℃左右轉(zhuǎn)移到油冷,當(dāng)模具溫度降至250℃左右,放入180200 ℃等溫?zé)嵊?3小時(shí),然后降至約170℃等溫油57個(gè)小時(shí),終于到空氣中冷卻。
沖壓硅鋼片模具的凸、凹模用什么材料才好?
最常用的是材料是Cr12MoV,此外還有W18Cr4V、GCr15等。建議采用Cr12Mo1V1這種材料,比常用的Cr12MoV要好。
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