模具鋼材選擇(模具常用5種鋼材)
本篇文章給大家談?wù)勀>咪摬倪x擇,以及模具常用5種鋼材對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)各位有所幫助。
請(qǐng)問如何選擇模具鋼材
⒈滿足工作條件要求
⑴耐磨性
坯料在模具型腔中塑性變性時(shí),沿型腔表面既流動(dòng)又滑動(dòng),使型腔表面與坯料間產(chǎn)生劇烈的摩擦,從而導(dǎo)致模具因磨損而失效。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。
硬度是影響耐磨性的主要因素。一般情況下,模具零件的硬度越高,磨損量越小,耐磨性也越好。另外,耐磨性還與材料中碳化物的種類、數(shù)量、形態(tài)、大小及分布有關(guān)。
⑵強(qiáng)韌性
模具的工作條件大多十分惡劣,有些常承受較大的沖擊負(fù)荷,從而導(dǎo)致脆性斷裂。為防止模具零件在工作時(shí)突然脆斷,模具要具有較高的強(qiáng)度和韌性。
模具的韌性主要取決于材料的含碳量、晶粒度及組織狀態(tài)。
⑶疲勞斷裂性能
模具工作過程中,在循環(huán)應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下,往往導(dǎo)致疲勞斷裂。其形式有小能量多次沖擊疲勞斷裂、拉伸疲勞斷裂接觸疲勞斷裂及彎曲疲勞斷裂。模具的疲勞斷裂性能主要取決于其強(qiáng)度、韌性、硬度、以及材料中夾雜物的含量。
⑷高溫性能
當(dāng)模具的工作溫度較高進(jìn),會(huì)使硬度和強(qiáng)度下降,導(dǎo)致模具早期磨損或產(chǎn)生塑性變形而失效。因此,模具材料應(yīng)具有較高的抗回火穩(wěn)定性,以保證模具在工作溫度下,具有較高的硬度和強(qiáng)度。
⑸耐冷熱疲勞性能
有些模具在工作過程中處于反復(fù)加熱和冷卻的狀態(tài),使型腔表面受拉、壓力變應(yīng)力的作用,引起表面龜裂和剝落,增大摩擦力,阻礙塑性變形,降低了尺寸精度,從而導(dǎo)致模具失效。冷熱疲勞是熱作模具失效的主要形式之一,幫這類模具應(yīng)具有較高的耐冷熱疲勞性能。
⑹耐蝕性
有些模具如塑料模在工作時(shí),由于塑料中存在氯、氟等元素,受熱后分解析出HCI、HF等強(qiáng)侵蝕性氣體,侵蝕模具型腔表面,加大其表面粗糙度,加劇磨損失效。
⒉滿足工藝性能要求
模具的制造一般都要經(jīng)過鍛造、切削加工、熱處理等幾道工序。為保證模具的制造質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,其材料應(yīng)具有良好的可鍛性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性;還應(yīng)具有小的氧化、脫碳敏感性和淬火變形開裂傾向。
⑴可鍛性
具有較低的熱鍛變形抗力,塑性好,鍛造溫度范圍寬,鍛裂冷裂及析出網(wǎng)狀碳化物傾向低。
⑵退火工藝性
球化退火溫度范圍寬,退火硬度低且波動(dòng)范圍小,球化率高。
⑶切削加工性
切削用量大,刀具損耗低,加工表面粗糙度低。
⑷氧化、脫碳敏感性
高溫加熱時(shí)抗氧化懷能好,脫碳速度慢,對(duì)加熱介質(zhì)不敏感,產(chǎn)生麻點(diǎn)傾向小。
⑸淬硬性
淬火后具有均勻而高的表面硬度。
⑹淬透性
淬火后能獲得較深的淬硬層,采用緩和的淬火介質(zhì)就能淬硬。
⑺淬火變形開裂傾向
常規(guī)淬火體積變化小,形狀翹曲、畸變輕微,異常變形傾向低。常規(guī)淬火開裂敏感性低,對(duì)淬火溫度及工件形狀不敏感。
⑻可磨削性
砂輪相對(duì)損耗小,無(wú)燒傷極限磨削用量大,對(duì)砂輪質(zhì)量及冷卻條件不敏感,不易發(fā)生磨傷及磨削裂紋。
⒊滿足經(jīng)濟(jì)性要求
在給模具選材是,必須考慮經(jīng)濟(jì)性這一原則,盡可能地降低制造成本。因此,在滿足使用性能的前提下,首先選用價(jià)格較低的,能用碳鋼就不用合金鋼,能用國(guó)產(chǎn)材料就不用進(jìn)口材料。
常用模具鋼材型號(hào)有哪些
常用模具鋼材型號(hào)有:Cr2、CrWMn、Cr12MoV、T8、T10、S-136等,制作壓鑄模具的鋼材為3Cr2W8V、5Cr4W5Mo2V等;
制作注塑模具的鋼材有:C45W中碳鋼,香港稱為王牌鋼;40CrMnMo7預(yù)硬塑膠模具鋼,即718鋼;X36CrMo17(預(yù)硬不銹鋼)等。
拓展資料:
分類:
1、冷作模具
冷作模具鋼主要用于制造對(duì)冷狀態(tài)下的工件進(jìn)行壓制成型的模具。如:冷沖裁模具、冷沖壓模具、冷拉深模具、壓印模具、冷擠壓模具、螺紋壓制模具和粉末壓制模具等。冷作模具鋼的范圍很廣,.從各種碳素工具鋼、合金工具鋼、高速工具鋼到粉末高速工具鋼和粉末高合金模具鋼。冷作模具鋼具是真空脫氣精煉鋼,內(nèi)質(zhì)純凈,機(jī)械加工性良好,切削明顯提高,淬透性良好,空冷淬硬不易出現(xiàn)淬裂,耐磨性極為優(yōu)異,韌性良好,可用作不銹鋼及高硬度材料的沖裁模。
2、熱作模具
熱作模具鋼主要用于制造對(duì)高溫狀態(tài)下的工件進(jìn)行壓力加工的模具。如:熱鍛模具、熱擠壓模具、壓鑄模具、熱鐓鍛模具等。常用的熱作模具鋼有:中高含碳量的添加Cr、W、Mo、V等合金元素的合金模具鋼;對(duì)特殊要求的熱作模具鋼,有時(shí)采用高合金奧氏體耐熱模具鋼制造。
3、塑料模具
由于塑料的品種很多,對(duì)塑料制品的要求差別也很大,對(duì)制造塑料模具的材料也提出了各種不同的性能要求。所以,不少工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家已經(jīng)形成了范圍很廣的塑料模具用鋼系列。包括碳素結(jié)構(gòu)鋼、滲碳型塑料模具鋼、預(yù)硬型塑料模具鋼、時(shí)效硬化型塑料模具鋼、耐蝕塑料模具鋼、易切塑料模具鋼、整體淬硬型塑料模具鋼、馬氏體時(shí)效鋼以及鏡面拋光用塑料模具鋼等。
參考資料:百度百科-模具鋼材
模具鋼材有哪些?
1、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)常用的模具鋼材有:
420SS耐蝕塑料模具鋼,美國(guó)AISI和ASTM標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)。近似鋼號(hào):中國(guó)4Cr13(GB),德國(guó)X38C13(DIN),法國(guó)Z40C40(NF),俄羅斯40X13(I'OCT)。
440C耐蝕塑料模具鋼,美國(guó)AISI和ASTM標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)。近似鋼號(hào):中國(guó)11Cr17(GB),日本SUS440C(JIS),俄羅斯95X18(I'OCT)。
P20預(yù)硬化塑料模具鋼,美國(guó)AISI和ASTM標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)。已納入我國(guó)國(guó)標(biāo)(見GB/T1299-2000,3Cr2Mo),預(yù)硬化硬度一般在30~32HRC范圍內(nèi),適于制作形狀復(fù)雜的大、中型精密塑料模具。近似鋼號(hào):中國(guó)3Cr2Mo(GB),德國(guó)1.2330(W-Nr),法國(guó)35CrMo8(NF)等。
2、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)常用的日本塑料模具鋼
G-STAR耐蝕塑料模具鋼,日本大同特殊鋼(株)的廠家牌號(hào)。該鋼可預(yù)硬化,出廠硬度33~37HRC,具有良好的耐蝕性、切削加工性,可與S-STAR鋼組合成耐蝕塑料模具。
NAK55/NAK80鏡面塑料模具鋼,日本大同特殊鋼(株)的廠家牌號(hào)。這兩種鋼均可預(yù)硬化至硬度37~43HRC,NAK55的切削加工性能好,NAK80具有優(yōu)良的鏡面拋光性能,用于制作高精度鏡面塑料模具。
PXZ預(yù)硬化塑料模具鋼,日本大同特殊鋼(株)的廠家牌號(hào)。該鋼的出廠硬度27~34HRC。該鋼具有良好的切削加工性能和焊補(bǔ)性能,用于制作大型蝕花模具及汽車保險(xiǎn)杠、儀表面飾板、家電外殼等塑料模具。
PX4/PX5鏡面塑料模具鋼,日本大同特殊鋼(株)的廠家牌號(hào)。該鋼的可預(yù)硬化至硬度30~33HRC。這兩種鋼均為美國(guó)P20改良型,用于制作大型鏡面塑料模具及汽車尾燈、前擋板模具,攝像機(jī)、家用電器殼體模具等。
S45C/S50C/S55C普通塑料模具鋼。日本JIS標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào),分別近似于我國(guó)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼45、50、55,常用于模具的非重要部件,如模架等。由于模具用鋼的特殊要求,對(duì)這類鋼生產(chǎn)工藝要求精料、精煉和真空脫氣,鋼的碳含量范圍縮小,控制較低的硫、磷含量,例如在YB/T107-1997中將碳素塑料模具鋼鋼號(hào)采用SM45、SM48、SM50、SM53和SM55等,以區(qū)別于普通用途的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。
S-STAR耐蝕鏡面塑料模具鋼,日本大同特殊鋼(株)的廠家牌號(hào)。該鋼屬于馬氏體型不銹鋼,具有高耐蝕性、高鏡面拋光性、熱處理變形小,用于制作耐蝕鏡面精密塑料模具。
3、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)常用的德國(guó)塑料模具鋼
GS-083、GS-083ESR、GS-083VAR、GS-083H、GS-083M、GS-128H、GS-162、GS-312、GS-316、GS-316ESR、GS-316S、GS-318、GS-343EFS、GS-343ESR、GS-3615、GS-379、GS-711、GS-738、GS-767、GS-808VAR、GSW-2083等。
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