常用冷作模具選材(冷作模具性能要求)

摘要:本篇文章給大家談?wù)劤S美渥髂>哌x材,以及冷作模具性能要求對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)各位有所幫助。冷作模具是如何選材的?冷作模具鋼對(duì)冷作模具材料...
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本篇文章給大家談?wù)劤S美渥髂>哌x材,以及冷作模具性能要求對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)各位有所幫助。

冷作模具是如何選材的?

冷作模具鋼

常用冷作模具選材(冷作模具性能要求)

對(duì)冷作模具材料的主要性能要求是:良好的耐磨性,足夠的強(qiáng)度和韌性,高的疲勞壽命,良好的抗擦傷和咬合性能以及良好的工藝性能。

九十年代以前,國(guó)內(nèi)常用的冷作模具鋼有:碳素工具鋼T1OA,合金工具鋼9SiCr、9Mn2V、CrWMn、Cr6WV、Cr12、Cr12MoV、5CrW2Si;高速工具鋼 W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2;軸承鋼GCr15;彈簧鋼60Si2Mn,滲碳鋼20Cr、12CrNi3A;不銹鋼3Crl3等。其中用量最大的是 C r12、Cr12MoV、T10A、CrWMn、9SiCr、9Mn2V、GCr15、60Si2Mn和 W18Cr4V。

為滿(mǎn)足生產(chǎn)要求,國(guó)內(nèi)先后研究開(kāi)發(fā)了一系列新型冷作模具鋼。

1、低合金冷作模具鋼

國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)的低合金冷作模具鋼中,有7CrSiMnMoV(代號(hào)CH)、

6CrMnNiMoVSi(代號(hào)GD)、 6CrMnNiMoVWSi(DS)、CrNiWMoV等。這些鋼的淬透性好,淬火溫度較低,熱處理變形小,價(jià)格低,具有較好的強(qiáng)度和韌性的配合,適用于制造精度復(fù)雜模具。

7CrSiMnMoV,代號(hào)CH,在820~1000℃淬火,可獲得HRC60以上的硬度,是一種空淬微變形鋼,可以火焰加熱空冷淬硬。該鋼的耐磨性盡管比Cr12MoV差,但比9Mn2V和T10A好;抗彎強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和沖擊韌性都優(yōu)于Cr12MoV和9Mn2V;熱處理后的變形量和常用的Cr12MoV、Cr2Mn2SiWMoV、Cr4W2MoV等鋼相當(dāng)。 CH鋼具有良好的強(qiáng)韌性和良好的工藝性,可用于代替T10A、9Mn2V、CrWMn、GCr15、Cr12MoV等制造對(duì)強(qiáng)韌性要求較高的冷作模具,如沖孔凸模、中薄鋼板(2~5mm厚)的修邊落料模等。由于該鋼可以采用火焰加熱空冷淬硬,所以也用于制造要求表面火焰淬火的部分汽車(chē)模具。 6CrMnNiMoVSi,代號(hào)GD,較CH鋼增加了0.85%左右的Ni,進(jìn)一步強(qiáng)韌化了基體。該鋼的淬火溫度范圍較寬,淬透性好,也可火焰加熱空冷淬火,具有良好的強(qiáng)韌性。當(dāng)用于制造易崩及斷裂的冷沖模具時(shí),模具壽命較高。

2、高強(qiáng)韌耐磨鋼

Cr12系列冷作模具鋼是較廣泛采用的鋼種系列,具有良好的淬透性和耐磨性,但共晶碳化物偏析較嚴(yán)重,韌性較差,淬火后異常變形較大。為彌補(bǔ)此類(lèi)鋼的性能缺陷,國(guó)內(nèi)先后開(kāi)發(fā)了一些高強(qiáng)韌耐磨鋼,如7 Cr7Mo2V2Si(代號(hào) L D)、Cr8WmoV3Si(代號(hào) ER5)、9 Cr6W3Mo2V2 (代號(hào) GM)、Cr8MoV2Ti、80Cr7Mo3W2V等。與 Cr12、Cr12MoV相比,此類(lèi)鋼的碳和鉻的含量較低,改善了碳化物不均性,提高了韌性;適當(dāng)增加了 W、Mo、V等合金元素的含量,從而增強(qiáng)了二次硬化能力,提高了耐磨性。所以,此類(lèi)鋼在具有良好的強(qiáng)韌性的同時(shí),還有優(yōu)良的耐磨性和較好的綜合性能,主要用于制造承受應(yīng)力較大、要求高強(qiáng)韌性和耐磨損的各類(lèi)冷作模具。

7Cr7Mo2V2Si,代號(hào)LD,最初是針對(duì)冷鐓模具而研制的。其碳含量低于 G.Steven推薦的'平衡碳'規(guī)律,使鋼在具有高硬度的同時(shí),又具有較好的韌性;加入Cr、Mo、V元素,有利于二次硬化,保證鋼具有較高的硬度、強(qiáng)度和良好的耐磨性;加入一定量的 Si,以強(qiáng)化基體,提高回火穩(wěn)定性。LD鋼常用的熱處理工藝是1100~1150℃ 淬火,530~570℃ 回火,回火后硬度 HRC57~63。1100℃淬火后的組織為細(xì)針馬氏體十殘留奧氏體十剩余碳化物,晶粒度10.5級(jí)。 l100℃ 淬火、570℃回火后的組織為回火馬氏體十殘余碳化物。 LD鋼已被廣泛應(yīng)用于制造冷鍛、冷沖、冷壓、冷彎等承受沖擊、彎曲應(yīng)力較大,又要求耐磨損的各類(lèi)冷作模具。

Cr8MoWV3Si,代號(hào) ER5,在具有較高強(qiáng)韌性的同時(shí),又具有突出好的耐磨性。該鋼在回火過(guò)程中彌散析出的特殊碳化物,是 ER5比 Crl2系鋼具有更高強(qiáng)韌性和耐磨性的重要原因。ER5鋼適用于制造承受沖擊力較大,沖擊速度較高的精密冷沖,重載冷沖以及要求高耐磨的其他冷作模具。

9Cr6W3Mo2V2,代號(hào)GM,也是以提高耐磨性為主要目的而研制的高耐磨冷作模具鋼。該鋼通過(guò) Cr、 W、Mo、V等碳化物形成元素的合理配比,并根據(jù)'平衡碳'規(guī)律配碳,使鋼具有最佳的二次硬化能力及抗磨損能力,同時(shí)又保持了較高的強(qiáng)韌性和良好的冷熱加工性能,適用于制造沖裁、冷擠、冷鍛、冷剪、高強(qiáng)度螺栓滾絲輪等精密、高耐磨冷作模具。

冷作模具鋼,要求強(qiáng)韌性,耐磨好的材質(zhì),有什么材料的?

冷作模具鋼,要求強(qiáng)韌性,耐磨好的材質(zhì)有8566模具鋼。

8566模具鋼,讓你沖頭料不崩裂。8566的韌性,是高速鋼SKH-9的4倍,D2的2倍。8566使用硬度HRC58-60,高硬度保證高強(qiáng)度和耐磨性。

在有硬度或厚板材料沖壓模具沖頭料方面,如2.0以上的201,304不銹鋼,65Mn厚板沖壓模具。8533 模具鋼在保證沖頭料強(qiáng)度,具備耐磨性的前提下,可以解決沖頭料崩裂問(wèn)題。8566的抗崩裂性能比DC53,D2,LD,SKH-9,CALDIE更好。

模具鋼有哪些材質(zhì)?

模具鋼材質(zhì):

一、冷作模具鋼

冷作模具是應(yīng)用范圍最廣的模具。冷作模具的產(chǎn)值一直以來(lái)都是模具制造業(yè)中最高的,近年來(lái)由于塑料模具的迅速發(fā)展,在不少工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已退居模具工業(yè)產(chǎn)值的第二位。目前比較常見(jiàn)的冷作模具鋼根據(jù)強(qiáng)度可分為三大類(lèi):

(1)低合金冷作模具鋼

以CrWMn和9Mn2V為主,耐磨性和熱硬性相對(duì)較差,節(jié)省成本的情況下,一般可采用油淬火,廣泛用于生產(chǎn)批量不大的冷作模具。

(2)中合金冷作模具鋼

以Cr5Mo1V為代表,具有中等的耐磨性和熱硬性,韌性也較高,淬透性好,可以空淬,綜合性能好,廣泛用于生產(chǎn)中等批量產(chǎn)品的冷作模具。

(3)高碳、高鉻型冷作模具鋼

以Cr12Mo1V1和Cr12鋼為代表,耐磨性和熱硬性較高,之所以韌性較差,那是因?yàn)橛捎诤写罅康墓簿蓟?,廣泛用于生產(chǎn)批量較大,要求耐磨性很高但沖擊載荷較小的冷作模具。

二、熱作模具鋼

熱作模具鋼主要用于制造金屬材料熱加工用的模具鋼。

(1)低合金熱作模具鋼

代表性鋼號(hào)為5CrMnMo和5CrNiMo等。這類(lèi)鋼有較好的淬透性和沖擊韌性,但熱硬性不夠,“般用于工作溫度不高而沖擊載荷較大的模具,如錘鍛模等。

(2)中合金熱作模具鋼

這類(lèi)鋼為鉻系熱作模具鋼,代表性鋼號(hào)有4Cr5MoSiV1(H13)等。這類(lèi)鋼有良好的綜合力學(xué)性能、高的熱硬性、抗冷熱疲勞性能及抗液態(tài)金屬?zèng)_蝕性,已經(jīng)廣泛用于鍛壓模具、鋁合金壓鑄模具和熱擠壓用模具,成為當(dāng)前應(yīng)用最廣的一類(lèi)熱作模具鋼。

(3)高合金熱作模具鋼

應(yīng)用最廣的是傳統(tǒng)的鎢系熱作模具鋼,如3Cr2W8V等。用于工作溫度較高的模具,近年來(lái)大部分已被中合金熱作模具鋼取代。為了適應(yīng)一些熱作模具的特殊要求,開(kāi)發(fā)了一些新型高性能熱作模具鋼,主要有4Cr3Mo3WVNL( GR)、9Mn9Ni4Cr8V2WMo、4Cr3Mo2NiVNLB(HD)、2Cr3Mo2NiVSi(PH)鋼等。

模具常用的材料有那些?

塑料模具鋼:45#

,p20,4cr13...

冷作模具鋼:cr12,cr12mov,d2....

熱作模具鋼:h13,5crmnmo,3cr2w8v....

黃石市東鑫特鋼有限公司,專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)工模具用鋼。百年大冶特鋼技術(shù)。

冷作模具鋼有什么性能要求?

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(zhuān)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(lái)這類(lèi)模具性能上一般要求高的硬度和耐磨性、足夠的強(qiáng)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(mǎn)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(shí),可選用中碳鋼,這時(shí)可借用熱作模具鋼來(lái)代替。在冷作模具鋼中加入合金元素時(shí),主要是為了提高淬透性和耐磨性,對(duì)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。

從鋼材類(lèi)別考慮,冷作模具鋼多為過(guò)共析鋼和萊氏體鋼,一般屬于工具鋼范疇。

冷作模具鋼性能要求:

1、冷作模具鋼的使用性能

1)較高的耐磨性

冷作模具在工作時(shí),表面與坯料之間產(chǎn)生許多次摩擦,模具在這種情況下必須仍能保持較低的表面粗糙度值和較高的尺寸精度,以防止早期失效。

由于模具材料的硬度和組織是影響模具耐磨性能的重要因素,因此為了提高冷作模具的抗磨性能,通常要求模具硬度高于加工件硬度30%~50%,材料的組織為回火馬氏體或下貝氏體,其上分布均勻、細(xì)小的顆粒狀碳化物。要達(dá)到此目的,鋼中的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般都在0.60%以上。

2)較高的強(qiáng)度和韌性

模具的強(qiáng)度是指模具零件在工作過(guò)程中抵抗變形和斷裂的能力。強(qiáng)度指標(biāo)是冷作模具設(shè)計(jì)和材料選擇的重要依據(jù),主要包括拉伸屈服點(diǎn)、壓縮屈服點(diǎn)等。屈服點(diǎn)是衡量模具零件塑性變形抗力的指標(biāo),也是最常用的強(qiáng)度指標(biāo)。為了獲得高的強(qiáng)度,在模具制造過(guò)程中,要模具材料的韌性,要根據(jù)模具工作條件來(lái)決定,對(duì)于強(qiáng)烈沖擊載荷的模具,如冷作模具的凸模、冷鐓模具等,因受沖擊載荷較大,需要高的韌性。對(duì)于一般工作條件下的冷作模具,通常受到的是小能量多次沖擊載荷的作用,模具的失效形式是疲勞斷裂,因此模具不必具有過(guò)高的沖擊韌度值。

3)較強(qiáng)的抗咬合性

咬合抗力實(shí)際就是對(duì)發(fā)生“冷焊”的抵抗能力。通常在干摩擦條件下,把被試驗(yàn)?zāi)>咪撛嚇?,與具有咬合傾向的材料(如奧氏體鋼),進(jìn)行恒速對(duì)偶摩擦運(yùn)動(dòng),以一定速度逐漸增大載荷,此時(shí)轉(zhuǎn)矩也相應(yīng)增大。當(dāng)載荷加大到某一臨界值時(shí),轉(zhuǎn)矩突然急劇增大,這意味著發(fā)生咬合,這一載荷稱(chēng)為“咬合臨界載荷”。臨界載荷越高,標(biāo)志著咬合抗力越強(qiáng)。

4)受熱軟化能力

受熱軟化能力反映了冷作模具鋼在承載時(shí)溫升對(duì)硬度、變形抗力及耐磨性的影響。表征冷作模具鋼受熱軟化抗力的指標(biāo)主要有軟化溫度(℃)和二次硬化硬度(HRC)。

2、冷作模具鋼的工藝性能要求

冷作模具鋼的工藝性能,直接關(guān)系到模具的制造周期及制造成本。對(duì)冷作模具鋼的工藝性能要求,主要有鍛造工藝性、切削工藝性、熱處理工藝性等。

1)鍛造工藝性

鍛造不僅減少了模具材料的機(jī)械加工余量,節(jié)約鋼材,而且改善模具材料的內(nèi)部缺陷,如碳化物偏析、減少有害雜質(zhì)、改善鋼的組織狀態(tài)等。

為了獲得良好的鍛造質(zhì)量,對(duì)可鍛性的要求是熱鍛變形抗力低、塑性好、鍛造溫度范圍寬,鍛裂、冷裂及析出網(wǎng)狀碳化物傾向小。

2)切削工藝性

磨損小以及加工后模具表面光潔。冷作模具鋼主要屬于過(guò)共析鋼和萊氏體鋼,大多數(shù)切削加工都較困難,為了獲得良好的切削加工性,需要正確進(jìn)行熱處理,對(duì)于表面質(zhì)量要求較高的模具可選用含S、Ca等元素的易切削模具鋼。

3)熱處理工藝性

熱處理工藝性主要包括:淬透性、淬硬性、耐回火性、過(guò)熱敏感性、氧化脫碳傾向、淬火變形和開(kāi)裂傾向等。

制作模具,一般是使用什么材料?

摘要:通過(guò)對(duì)汽車(chē)模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的研究,介紹了幾種常用模具材料的使用性能,以及模具材料的成本、使用壽命等的比對(duì)。結(jié)果表明,合理的選用模具的材料,會(huì)降低成本、縮短制造周期、方便維修、減少鉗工勞動(dòng)強(qiáng)度。

模具是沖壓生產(chǎn)的關(guān)鍵工藝裝備,隨著模具行業(yè)的不斷發(fā)展,模具在兵器工業(yè)、機(jī)械工業(yè)及日用品的生產(chǎn)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。我國(guó)的模具行業(yè)已步入了高速發(fā)展時(shí)期,但模具的制造水平和使用性能與世界上發(fā)達(dá)國(guó)家相比,還有很大的差距。

現(xiàn)代汽車(chē)90%以上的白車(chē)身零件,都靠沖壓模具實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。

根據(jù)汽車(chē)?yán)錄_模具的使用壽命要求:在正常使用、維修狀態(tài)下,能多批次、小批量生產(chǎn)出50萬(wàn)輛合格零件。故模具材料的性能、質(zhì)量對(duì)模具的使用壽命有極大的影響。因此,模具材料的研究和開(kāi)發(fā),一直受到模具鋼生產(chǎn)廠商的重視,并得到了迅速的發(fā)展。

1.模具材料的現(xiàn)狀

近年來(lái),我國(guó)模具鋼生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展較快,用于制造冷沖壓模具材料主要分為以下幾類(lèi):

(1)高碳低合金冷作模具鋼,如:9SiCr、7CrSiMnMoV、8Cr2MnWMoVS等。

(2)抗磨損冷作模具鋼,如:6Cr4W3Mo2VNb、Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1等。

(3)抗沖擊冷作模具鋼,如:4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si等。

(4)冷作模具用高速鋼,如:W6Mo5Cr4V2、W12Mo3Cr4V3N、W9Mo3Cr4V等。

2.汽車(chē)模具材料的使用性能

(1)沖裁模材料的使用要求

對(duì)于薄板沖裁模具的用材要求具有高的耐磨性和硬度,而對(duì)厚板沖裁模除了要求具有高的耐磨性、抗壓屈服點(diǎn)外,為防止模具斷裂或崩刃,還應(yīng)具有高的斷裂抗力、韌性。

(2)拉延、整形模材料的使用要求

要求模具工作零件材料具有高的耐磨性和硬度、一定的強(qiáng)韌性以及較好的切削加工性能、良好的抗粘附性(抗咬合性),而且熱處理時(shí)變形要小。

根據(jù)汽車(chē)廠生產(chǎn)沖壓件的模具現(xiàn)狀,汽車(chē)模具主要采用的材料為:鉬鉻鑄鐵、Cr12MoV、鑄態(tài)空冷鋼。

鉬鉻鑄鐵:屬于鎳硬白口鑄鐵系中高鉻白口鑄鐵的一種,由于其共晶組織由一種M7C3型碳化物和奧氏體其它轉(zhuǎn)變物組成,其基體退火成馬氏體后能表現(xiàn)出很高的耐磨性,同時(shí)其含有的鉻能顯著提高強(qiáng)度、硬度和耐磨性、錳能顯著提高韌性,而且鉬能使鋼的晶粒細(xì)化,提高淬透性。其熱處理的方法為表面淬火,大量節(jié)省熱處理時(shí)間,淬火后硬度HRC50

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