汽車沖壓模具用什么模具鋼(汽車沖壓模具制造流程)
本篇文章給大家談談汽車沖壓模具用什么模具鋼,以及汽車沖壓模具制造流程對應的知識點,希望對各位有所幫助。
汽車沖壓件用什么材料?
1、汽車沖壓件的選材原則
在選擇材料時,首先根據(jù)汽車沖壓類型和使用特點,來選擇具有不同力學性能的金屬材料,以達到既能保證產(chǎn)品質(zhì)量,又能節(jié)約材料的目的。
通常在選擇汽車沖壓件材料時應遵循以下原則:
a所選材料首先應滿足汽車零部件的使用性能要求;
b所選材料要有較好的工藝性能;
c所選材料要有較好的經(jīng)濟性。
2、汽車沖壓件一般選用的材料
汽車沖壓件生產(chǎn)中采用了大量的冷沖壓工藝適合汽車沖壓件工業(yè)多品種、大批量生產(chǎn)的需要。在中、重型汽車中,大部分覆蓋件如車身外板等,及一些承重和支撐件如車架、車廂等汽車零部件都是汽車沖壓件。用于冷沖壓的鋼材主要是鋼板和鋼帶,占整車鋼材消耗量的72.6%,冷沖壓材料與汽車沖壓件生產(chǎn)的關系十分密切,材料的好壞不僅決定產(chǎn)品的性能,更直接影響到汽車沖壓件工藝的過程設計,影響到產(chǎn)品的質(zhì)量、成本、使用壽命和生產(chǎn)組織,因此合理選用材料是一個重要而復雜的工作。
3、汽車沖壓件選用材料與其對應性能關系
汽車沖壓件主要以車身覆蓋件、車架縱梁和橫梁、車廂、車輪及發(fā)動機用的覆蓋件為主,還有一些支撐件與連接件。每個具體的汽車零部件的使用和工作條件不同,承受的負荷不同,因此對用材的要求也有很大的差異。
1)汽車駕駛室零部件對材料性能的要求
汽車駕駛室零部件大都是覆蓋件,外形復雜,成形復雜,但受力不大,采用模具成形工藝,材料的成形性能就成了主要矛盾,因此要求材料具有成形性、張緊剛性、延伸性、抗凹性、耐腐性和焊接性等。產(chǎn)品設計時,通常根據(jù)板制零件受力情況和形狀復雜程度來選擇鋼板品種。一般選用拉延性能優(yōu)良的低碳冷軋鋼板、超低碳冷軋鋼板。近幾年,成形性優(yōu)異、強度更高的含磷冷軋鋼板、高弓童度冷軋鋼板、冷軋雙相鋼板、烘烤硬化冷軋鋼板、超低碳鋼高強度冷軋鋼板以及其他種類鋼板如涂鍍層鋼板、拼焊鋼板和TRIP鋼板等,也被大量應用到車門外板、車門內(nèi)板、車門加強板、車頂蓋、行李箱蓋板和保險杠等汽車車身零件上。
2)汽車車廂零件對材料性能的要求
汽車車廂零件形狀不太復雜,大都采用輥壓成形工藝,對材料的成形性、剛性、耐腐蝕性和焊接性都有一定的要求。一般選用成形性能和焊接性較好的高強度鋼板。通常,采用強度級別為300-600MPa高強度鋼板和超細晶粒鋼。
3)汽車車架零件對材料性能的要求
車架、車廂中板及一些用于支撐和連接的零部件,都是重要的承載件,大都采用模具成形工藝,要求材料有較高的強度和較好的塑性,以及疲勞耐久性、碰撞能量吸收能力和焊接性等。一般選用成形性能較好的高強度鋼板、超細晶粒鋼板(強度級別在300-610MPa)和超高強度板(強度級別在610-1000MPa)。
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?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重,然后作出對鋼種及熱處理工藝的選擇。
1、生產(chǎn)批量,當沖壓件的生產(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構部分和輔助結構部分的零件材料,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。而導柱導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。
請問“SPFH590”是什么鋼材未處理時硬度有多少?用沖壓模具生產(chǎn)此材料的產(chǎn)品凹凸模應用什么鋼材?
“SPFH590”是高強度汽車用鋼,用于要求良好成型加工性能并有高強度要求的的汽車構架、車輪等汽車結構件等產(chǎn)品。
由于此鋼種含碳量較低,未處理時硬度較低,普通沖壓模具材料均可進行生產(chǎn),建議采用合金模具鋼為好。
SPFH590:
成分:C ≤0.18
Si ≤0.60
Mn ≤2.00
P ≤0.025
S ≤0.025
Alt ≥0.010
屈服強度≥420MPa
伸長率≥19%
普通級表面(FA)
酸洗表面或軋制表面
表面允許有深度(或高度)不超過鋼板厚度公差之半的麻點、凹面、劃痕等輕微、局部的缺欠,但應保證鋼板及鋼帶允許的最小厚度。
較高級表面(FB)
酸洗表面
表面允許有不影響成型性的局部缺欠,如輕微劃傷、輕微壓痕、輕微麻點、輕微輥印及色差等。
沖壓模具常用材料的特點及優(yōu)劣?
模具有很多種類,不同的模具有不同的材料可供選擇,而同一種材料在不同的模具結構上都有不同的側重點。
牌 號 對 照 表
鋼廠名稱 鋼重 鋼材 標準比較 交貨狀態(tài) 主要成分(%) 淬硬 回火溫度(℃)和硬度(HRC) 特 征 用 途
編號 AISI JIS DIN GB/YB 出廠硬度 C Mn Si Cr Mo V Ni W Cu Al S P 溫度℃ 100 200 300 400 450 500 525 550 600 650 700
德國布德魯斯 塑 料 模 具 鋼 2738 P20+Ni PDS5 40CrMnNi - 預硬化 0.4 1.5 0.3 20 0.2 - 1 - - - ≤0.005 <0.020 840~870 51 53 51 48 - 46 - - 39 - 28 硬化性能特佳,大型模具里外硬度均勻,晶粒 厚度大于400mm 之射出,壓力成型模、
Mo8.6.4 HRC30~34 組織細致,咬花效果均勻,易加工可鍍硬鉻。 塑料模具、模座
2738 P20MOD - 40CrMnNi - HRC29~35 0.26 1.45 0.1 1.25 0.6 - 1.05 - - - ≤0.002 ≤0.015 860~890 50 50 49 47 46 44 43 42 38 32 23 純凈、含硫量和夾雜物及低。優(yōu)良的拋旋光性, 適用于塑料模具部件,尤其適用于大
MOD.TS Mo8.6.4 耐磨性和機加工性能,有良好的可焊性和導熱 型模具如保險桿、儀表板、座椅、垃
2738 P20MOD - 40CrMnNi - HRC33~38 0.26 1.45 0.1 1.25 0.6 - 1.05 - - - ≤0.002 ≤0.015 860~890 50 50 49 47 46 44 43 42 38 32 23 性能。最適用于大型模具。 圾箱、行李箱外殼、電視機殼等。
MOD.TS(HH) Mo8.6.4
2711 6F2 NAK80 54NiCrV6 5CrNiMo 預硬化 0.55 0.8 0.25 0.7 0.25 0.1 1.7 - - - ≤0.003 - 830~870 56 54 51 44 42 - 39 - 36 35 - 預硬型鎳鉻鉬合金工具鋼、質(zhì)強韌、耐壓、易 大小型射出成型模
HRC38~44 拋光、可氮化
耐蝕型模具鋼 2316 420+Cr SUS X36CrMo17 3Cr13Mo 已調(diào)質(zhì)至 0.28 0.95 0.3 14.2 1.1 - 0.5 - - - ≤0.005 - 1020~1050 49 47 46 46 - 47 - - - 32 - 耐蝕性佳、材質(zhì)強韌、耐磨耐壓、易拋光 耐蝕性要求高的塑料模具、吹瓶模
ISO-B mod 4250J2 HRC28~33
2083 420+Cr 420J2 X42Cr13 3Cr13 預硬化 0.42 0.3 0.4 13 - - - - - - ≤0.005 - 1020~1050 56 55 52 51 - 52 - - 40 - - 耐蝕性佳、易加工、易拋光 耐蝕性要求高的塑料模具
ISO-B mod HRC38~42
熱作鋼 2343 H11 SKD6 X38CrMoV5.1 4Cr5MoSiV 退火態(tài) 0.38 0.4 1 5.2 1.15 0.4 - - - - ≤0.004 - 1000~1050 - - - 53 - 54 - - 48 - 30 耐磨熱作鋼,可硬化至HRC50 承受高應力之模具、模仁
ISO-B HB205~230
2344 H13 SKD61 X40CrMoV5.1 4Cr5MoSiV1 軟性退火至 0.4 0.4 1 5.2 1.3 1 - - - - ≤0.004 - 1020~1060 53 52 52 54 - 56 - 54 50 42 32 可實施氮化處理,晶粒微細致密,高溫軟化抵抗性強, 用于鋁和金或鋅合金之熱作模、壓鑄模、壓出成型
ISO-B HB205~230 適合高強度之塑料成型?;蜾X合金壓鑄模,切削性強 模、塑料射出模、氮化頂出銷、模仁、熱剪床刀刃
2347 H13+S SKD61+S X40CrMoV5.1 - HRC38~42 0.4 0.4 1 5.2 1.3 0.7 - - - - 0.1 - 1020~1050 53 52 52 54 - 56 - 54 50 42 32 可實施氮化處理,晶粒微細致密,高溫軟化抵抗性強 用于鋁和金或鋅合金之熱作模、壓鑄模、塑料射出
(FDAC) ,適合高強度之塑料?;蜾X合金壓鑄模。 模、氮化頂出銷、模仁、熱剪床刀刃
2367 - - X38CrMoV5.3 - 退火態(tài) 0.38 0.45 0.4 5 3 0.6 - - - - ≤0.004 - 1030~1080 57 55 53 52 - 55 - 55 52 45 - 熱抗拉強度高,回火穩(wěn)定性好,淬透性好,熱處理變 鍛模、壓鑄模、精整模、芯棒
ISO-B HRC205~230 形小,由于進行了加鈣處理有及好機械加工性
2714 6F3 SKT5 56NiCrMoV7 5CrNiMo 預硬化 0.56 0.7 0.25 1.1 0.5 0.1 1.7 - - - ≤0.004 - 油冷830~870 55 54 52 49 47 46 - 43 38 34 - 高韌性熱作用鋼,有及強的抗高溫回火軟化性 所有鍛造模的標準用料,特別是空氣落錘模,也用
HRC40~42 氣冷860~900 55 52 50 47 45 43 40 36 32 于沖床鍛造的模具零件
日本日立鋼材 熱作鋼 DAC H13 SKD61 X40CrMoV5.1 4Cr5MoSiV 0.39 0.4 1 5.5 1.4 0.8 - - - - ≤0.01 ≤0.08 1000~1040 53 52 52 54 - 56 - 54 50 42 32 可抵受溶鋁、鎂、鋅之腐蝕作用及熱之急劇變動。
退火態(tài) 高溫強度、韌性平衡點非常優(yōu)越。被加工性良好,熱 適宜制造鋁、鎂、鋅合金壓鑄模、熱鍍或熱沖鑄
HB205~250 處理變行小,用途廣泛通用熱加工工具鋼 工件及熱體絞刀、軋刀、切刀、剪刀及熱鍍沖頭等
冷作鋼 SLD D2 SKD11 X155CrVM012.1 Cr12M0V 退火態(tài) 1.5 0.45 0.25 12 1 0.4 - - - - ≤0.01 ≤0.025 1000~1050 150~200HRC>58 優(yōu)質(zhì)韌性高鉻鋼 淬火性佳,熱處理變形小,適合精密五金模具
HB230~250
國產(chǎn) 塑料模具鋼 P20 P20 PDS5 日立鋼材 HRC28~31 0.32 1 0.3 1.5 0.4 - - - - - ≤0.010 ≤0.020 50 49 46 42 - 36 - - 28 - - 適用于一般成型之塑料模具 塑料模具、模座
~0.4 ~1.5 ~0.5 ~2 ~0.5
10Ni3MnCUAI 預硬化 1 1.5 - - 0.35 - 3 - 1 1 鏡面研磨性能甚佳:放電加工性能甚佳:均勻的預加 用于要求光潔度較高的塑料制品,汽車透明件、電
HRC38~42 硬硬度:直接刻模加工。 腦外殼、相機機體及日常家庭用品。
備注:
熱沖模用什么模具鋼
熱沖模用HMAX系列模具鋼
材料名稱 材料牌號 特性 用途 可用硬度值
HMAX系列熱作模具鋼 HMAX-D HMAX-D是高耐熱中韌性模具鋼,提高了斷裂韌性和熱疲勞抗力。工作溫度達700℃以上,是一種空冷硬化型的熱作模具鋼,具有高溫韌性及熱穩(wěn)定性高,冷熱疲勞抗力和熱磨損性能好等優(yōu)點。 HMAX-D適用于制作受熱溫度較高,使用條件苛刻的熱作模具,如黑色及有色金屬材料的熱擠壓模,熱精鍛模等。鋼使用壽命比3Cr2W8V鋼有顯著提高。 HRC48~50
HMAX-R HMAX-R是新型高耐熱中韌性模具鋼熱作模具鋼,使用壽命比3Cr2W8V鋼高標準2-6倍,適于制造溫度較高,與工件接觸時間長,易引起熱變形塌陷或熱磨損失效的模具。良好的熱強性、紅硬性和耐磨性 2.耐熱沖擊及抗冷熱疲勞性能均佳 3.切削加工性能好、淬火溫度范圍寬、淬透性好。 HMAX-R鋼軸承內(nèi)圈成形沖頭、)軸承內(nèi)圈切底沖頭、)軸承內(nèi)圈成形凹模、軸承外圈成形凹模、鋼球熱鐓模、汽車氣門熱鍛模、汽車彈簧芯棒、汽車起動電機驅(qū)動齒輪高速鍛模、螺母熱鍛模、柱塞熱壓沖頭、紫銅熱擠壓模、自行車曲柄滾鍛模、縫紉機擺梭頭等。 HRC50~55
HMAX-3 HMAX-3鋼是中耐熱高韌性具有優(yōu)良的強韌性,較高熱強性、耐磨性、回火穩(wěn)定性,抗冷熱疲勞性能、冷熱加工性能好,工作溫度700℃以上。該鋼通用性強,適合于制作在高溫、高速、高負荷、急冷急熱條件下工作的模具,其性能優(yōu)于4Cr5W2VSi和3Cr2W8V鋼,模具壽命比3Cr2W8V鋼提高標準2—3倍。 HMAX-3鋼適用于熱鍛成形凹模、連桿輥鍛模、軸承套圈毛坯熱擠壓凹模、高強鋼精鍛模、中小型機鍛模、高溫軋輥模具、鋁合金壓鑄模等模具上,都有良好的效果。 HRC48~50
HMAX-4 HMAX-4是針對銅合金壓鑄、熱鍛、熱擠壓、熱剪切、熱軋輥模而研制的新型熱作模具用鋼,也是一種中碳超高強度和空冷硬化型耐高溫模具鋼,具有良好的熱強性、紅硬性和耐磨性。 由于HMAX-4模具鋼種的各項綜合性能良好,適用于制作受熱溫度較高,使用條件要求苛刻的銅合金壓鑄、熱鍛、熱擠壓、熱剪切、熱軋輥模熱作模具。汽車變速箱同步器銅錐環(huán)壓鑄模、銅彎管接頭壓鑄模、1/2銅閘閥體壓鑄模、1銅閘閥體殼壓鑄模、銅管熱擠壓模、軸承套圈熱擠壓模、液鍛活塞模等模具比3CR2W8V名稱提高3-6倍。 HRC52~55
HMAX-5 "冷熱兩用基體鋼,基體純凈、 退火組織均勻、各個方向都具有優(yōu)良的韌性和延展性、 良好的耐磨性 、 良好的熱處理尺寸穩(wěn)定性、優(yōu)良的淬透性、良好的抗回火軟化性能、良好的高溫強度、良好的抗熱疲勞性、 極佳的拋光性,兼具高硬度高耐磨性和高韌性。
" "HMAX-5鋼具有優(yōu)異的沖擊韌性、高耐磨性、高的使用硬度,適用于各種熱作(熱擠壓、壓鑄、復雜型腔熱鍛)模具,主要針對高韌性和高硬度兼?zhèn)涞臒釕B(tài)工況,也可以作為冷作模具材料(如重型沖裁、冷鍛等),還可用于高鏡面、高耐磨性、高韌性的復雜型腔塑膠模具。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 也適用于工況非??量痰臒崮6巍?熱沖壓模具、 冷作模具和工程用鋼, 例如: 高速熱鍛模具(精密齒輪、曲軸、連桿、氣門芯模具, 高負荷沖切模具、 搓絲模具等;也適用于耐磨性要求特高的增強型塑料和壓塑模具;高溫耐磨性要求很高的熱擠壓模具等。
HRC56~58
HMAX-6 "HMAX-6是高耐熱高韌性冷熱兼用基體模具鋼,硫含量極低(< 5ppm) , 基體純凈、 組織均勻, 無大塊共晶碳化物、 淬回火后有優(yōu)越的沖擊性能, 兼有高的高溫強度、 高韌性。
" "HMAX-6適用于熱鍛工藝中對耐磨性異常嚴苛( 如沖頭類) 的情況和耐高溫模具( 如氣門類) 。也適合應用與熱鍛、熱沖、熱軋、頂鍛、軸向閉模軋制、熱彎等工況下的模具或工具。
" HRC58~60
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