1180超高強度鋼板冷沖壓如何選用模具鋼(冷沖壓模具材料鋼一般是哪些?)
本篇文章給大家談?wù)?180超高強度鋼板冷沖壓如何選用模具鋼,以及冷沖壓模具材料鋼一般是哪些?對應(yīng)的知識點,希望對各位有所幫助。
冷擠壓模具選用哪種模具鋼好?
金屬的擠壓成型是在強烈的三向壓應(yīng)力狀態(tài)下完成的,凸模既受強大的壓應(yīng)力,又受各種不均衡側(cè)向力,在回程時瞬間易引起斷裂,受力復(fù)雜的凸模,特別是在凸模尺寸變化處應(yīng)力集中,易產(chǎn)生脆性斷裂,而凹模有脹裂的可能以及由于金屬劇烈流動而引起模腔嚴(yán)重磨損。 冷擠壓模具的結(jié)構(gòu)尺寸、工藝、模具加工、潤滑都對模具壽命有很大影響,但首先要重視選材和熱處理工藝。傳統(tǒng)的冷擠壓模具材料有:T10A、CrWMn、60Si2Mn、Crl2、Crl2MoV、W18Cr4V、W6Mo5Cr4V等鋼,使用過程都發(fā)現(xiàn)凸模易折斷,凹模易脹裂,這表明了強韌性較差。用國產(chǎn)新型模具鋼如:基體鋼6W6(6W6Mo5Cr4V2)、 LD(7Cr7Mo2V2Si) 、65Nb (6Cr4W3Mo2VNb)、 012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl) 、RM2(5Cr4W5Mo2V)、LM1(65W8Cr4VTi)、LM2(65Cr5Mo3W2VSiTi)以及高碳低合金鋼GD(6CrNiSiMnMoV)、CH-1(7CrSiMnMoV)等可大大提高強韌性,其耐磨性可通過表面處理來達(dá)到。 冷擠壓模具選用老鋼種時,可采用與提高厚板沖裁模強韌性的相同措施來解決,例如重載冷擠壓凸模常用高速鋼制作,抗壓強度和耐磨性都很好,缺點是韌性差,易脆斷,降低淬火溫度或減少高速鋼中的碳化物可提高高速鋼的斷裂抗力。新型 就是一個例子。在加工兩端帶有凹坑的冷擠壓件時,原用Wl8Cr4V鋼制作凸模、Cr12MoV鋼制作凹模,壽命為1萬多件,模具為斷裂失效。
沖壓模具材料怎么選擇合適的?
沖壓模具材料的選用原則。在沖壓模具中,使用了各種金屬材料和非金屬材料,主要有碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質(zhì)合金、低熔點合金、鋅基合金、鋁青銅、合成樹脂、聚氨脂橡膠、塑料、層壓樺木板等。制造模具的材料,要求具有高硬度、高強度、高耐磨性、適當(dāng)?shù)捻g性、高淬透性和熱處理不變形(或少變形)及淬火時不易開裂等性能。
合理選取模具材料及實施正確的熱處理工藝是保證模具壽命的關(guān)鍵。對用途不同的模具,根據(jù)其工作狀態(tài)、受力條件及被加工材料的性能、生產(chǎn)批量及生產(chǎn)率等因素綜合考慮,并對上述要求的各項性能有所側(cè)重,然后作出對鋼種及熱處理工藝的選擇。
1、生產(chǎn)批量,當(dāng)沖壓件的生產(chǎn)批量很大時,模具的工作零件凸模和凹模的材料選取質(zhì)量高、耐磨性好的模具鋼。對于模具的其它工藝結(jié)構(gòu)部分和輔助結(jié)構(gòu)部分的零件材料,也要提高。在批量不大時,對材料性能的要求,以降低成本。
2、被沖壓材料的,性能、模具零件的使用條件,當(dāng)被沖壓加工的材料較硬或變形抗力較大時,沖模的凸、凹模選取耐磨性好、強度高的材料。拉深不銹鋼時,可采用鋁青銅凹模,因為它具有較好的抗粘著性。而導(dǎo)柱導(dǎo)套則要求耐磨和較好的韌性,故多采用低碳鋼表面滲碳淬火。又如,碳素工具鋼的主要不足是淬透性差,在沖模零件斷面尺寸較大時,淬火后其中心硬度仍然較低,但是,在行程次數(shù)很大的壓床上工作時,由于它的耐沖擊性好反而成為優(yōu)點。對于固定板、卸料板類零件,不但要有足夠的強度,而且要求在工作過程中變形小。另外,還可以采用冷處理和深冷處理、真空處理和表面強化的方法提高模具零件的性能。對于凸、凹模工作條件較差的冷擠壓模,選取有足夠硬度、強度、韌性、耐磨性等綜合機械性能較好的模具鋼,同時具有一定的紅硬性和熱疲勞強度等。
3、沖壓材料性能,考慮材料的冷熱加工性能和工廠現(xiàn)有條件。
4、降低生產(chǎn)成本,注意采用微變形模具鋼,以減少機加工費用。
5、開發(fā)專用模具鋼,對特殊要求的模具,開發(fā)用具有專門性能的模具鋼。
6、考慮我國模具的生產(chǎn)和使用情況,選擇模具材料要根據(jù)模具零件的使用條件來決定,做到在滿足主要條件的前提下,選用價格低廉的材料,降低成本。
冷作模具鋼怎么選用?
根據(jù)冷作模具鋼的性能要求及形狀尺寸,材料的選用有以下幾種情況。
(1)工作時受力不大、形狀簡單、尺寸較小的模具,可用碳素工具鋼制造。
(2)工作時受力一般、形狀復(fù)雜或尺寸較大的模具,可用低合金工具鋼(如9Mn2V、9SiCr、9CrWMl3、CrWMn、Cr2等)制造。
(3)工作時受力大,要求高耐磨性、高淬透性、變形量小、形狀復(fù)雜的模具,多用高碳高鉻鋼(Crl2、Crl2MoV等)制造。又發(fā)展了幾種Crl2型鋼的代用鋼(如Cr6WV、Cr4W2MoV、Cr2Mn2SiWMoV等),另外,也可選用高速鋼、低碳高速鋼(6W6M05Cr4V等)和基體鋼(化學(xué)成分相當(dāng)于高速鋼正常淬火后的基體成分的鋼)來制造這類模具。
(4)在沖擊條件工作,刃口單薄的模具,采用韌性較好的中碳合金工具鋼(如4CrW2Si、6CrW2Si等)制造。
冷作模具鋼選用時需考慮加工方法、應(yīng)力狀態(tài)、成形加工對象的材料性質(zhì)、生產(chǎn)數(shù)量、板材厚度等,此外模具的大小及尺寸精度也是不可忽略的因素。
負(fù)荷較小或小批量生產(chǎn)時使用低合金工具鋼(SKS),負(fù)荷較大或大批量生產(chǎn)時使用冷作模具鋼(SKD),負(fù)荷更大時選用高速工具鋼及粉末高速工具鋼。
適用于耐磨場合的有冷作模具鋼、高速工具鋼及高合金高速工具鋼,適用于耐沖擊場合的有8Cr-2Mo系模具鋼和基體型高速工具鋼。
冷作模具鋼是指使金屬在冷態(tài)下變形或成形所使用的模具鋼。最常用的專用冷作模具鋼是Crl2型鋼,其含碳量為1.45%~2.30%,含鉻量為11%~13%。由于冷作模具多為常溫下工作,材料的塑性變形抗力大,模具的工作應(yīng)力大,工作條件苛刻,綜合起來這類模具性能上一般要求高的硬度和耐磨性、足夠的強度、適當(dāng)?shù)捻g性。
因此,冷作模具鋼通常在成分上以高碳為主,以滿足高硬度和高耐磨性的需要。如果為了提高模具抗沖擊能力,需增加韌性時,可選用中碳鋼,這時可借用熱作模具鋼來代替。在冷作模具鋼中加入合金元素時,主要是為了提高淬透性和耐磨性,對于耐磨性要求高的模具,多采用加入碳化物形成元素,例如Cr、Mo、W、V等元素的多元合金鋼。
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