熱轉(zhuǎn)冷模具材料有哪些(冷作模具和熱作模具的區(qū)別)

博主:adminadmin 2023-09-14 09:35:01 條評論
摘要:今天給各位分享熱轉(zhuǎn)冷模具材料有哪些的知識,其中也會對冷作模具和熱作模具的區(qū)別進行解釋,現(xiàn)在開始吧!熱鍛模具用什么材料HMAX系列熱...
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今天給各位分享熱轉(zhuǎn)冷模具材料有哪些的知識,其中也會對冷作模具和熱作模具的區(qū)別進行解釋,現(xiàn)在開始吧!

熱轉(zhuǎn)冷模具材料有哪些(冷作模具和熱作模具的區(qū)別)

熱鍛模具用什么材料

HMAX系列熱作模具鋼HMAX-DHMAX-D是一種高耐熱中韌性模具鋼,提高了斷裂韌性和抗熱疲勞性能。工作溫度在700℃以上,是一種空冷淬硬的熱作模具鋼,具有高溫韌性和熱穩(wěn)定性高,耐冷熱疲勞性能和熱磨損性能好的優(yōu)點。HMAX-D適用于制造加熱溫度高、使用條件苛刻的熱作模具,如黑色金屬和有色金屬的熱擠壓模具和熱精鍛模具。鋼的使用壽命明顯比3Cr2W8V鋼長。HRC48~50

HMAX-RHMAX-R是一種新型熱作模具鋼,具有較高的耐熱性和中等的韌性。其使用壽命比3Cr2W8V鋼高2-6倍。適用于制造溫度高、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。良好的熱強度、紅硬性和耐磨性。2.良好的抗熱震性和耐冷熱疲勞性。3.切削性能好,淬火溫度范圍寬,淬透性好。HMA-R鋼軸承內(nèi)圈成型沖頭)、軸承內(nèi)圈倒槽沖頭)、軸承內(nèi)圈成型模具、軸承外圈成型模具、鋼球熱鐓模具、汽車氣門熱鍛模具、汽車彈簧芯軸、汽車起動電機驅(qū)動齒輪高速鍛造模具、螺母熱鍛模具、柱塞熱壓沖頭、紫銅熱擠壓模具、自行車曲柄滾鍛模具、縫紉機梭頭等HRC50~55

HMAX-3HMAX-3鋼具有中等耐熱性和高韌性,具有優(yōu)異的強韌性、高熱強度、耐磨性、回火穩(wěn)定性、耐冷熱疲勞性和良好的冷熱加工性能,工作溫度在700℃以上。該鋼通用性強,適用于制造高溫、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,模具壽命是3Cr2W8V鋼的2-3倍。HMAX-3鋼適用于熱鍛模、連桿輥鍛模、軸承套圈毛坯熱擠壓模、高強度鋼精鍛模、中小型機鍛模、高溫輥鍛模、鋁合金壓鑄模等。,效果不錯。HRC48~50

HMAX-4HMAX-4是為銅合金壓鑄、熱鍛、熱擠壓、熱剪切、熱軋模具開發(fā)的新型熱作模具鋼。也是中碳超高強度、空冷硬化的耐高溫模具鋼,具有良好的熱強度、紅硬性和耐磨性。HMAX-4模具鋼具有良好的綜合性能,適用于制造加熱溫度高、使用條件苛刻的銅合金壓鑄、熱鍛、熱擠壓、熱剪切和熱軋模具。汽車變速箱同步器銅錐環(huán)、銅彎頭、1/2銅閘閥閥體、1銅閘閥閥體外殼壓鑄模具、銅管熱擠壓模具、軸承套圈熱擠壓模具、液態(tài)模鍛活塞模具等。是3CR2W8V的3-6倍。HRC52~55

HMA-5兩用基體鋼具有純凈的基體、均勻的退火組織、優(yōu)異的各向韌性和延展性、良好的耐磨性、良好的熱處理尺寸穩(wěn)定性、優(yōu)異的淬透性、良好的抗回火和軟化性能、良好的高溫強度、良好的抗熱疲勞性能、優(yōu)異的拋光性能、高硬度、高耐磨性和高韌性。

HMAX-5鋼具有優(yōu)異的沖擊韌性、高耐磨性和高使用硬度。適用于各種熱加工(熱擠壓、壓鑄、復(fù)雜型腔熱鍛)模具,主要用于韌性和硬度都很高的熱加工工況。也可用作冷加工模具材料(如重沖壓、冷鍛),還可用于高鏡面、高耐磨、高韌性的復(fù)雜型腔塑料模具。也適用于熱模斷面、熱沖壓模具、冷作模具和工作條件惡劣的工程用鋼,如高速熱鍛模具(精密齒輪、曲軸、連桿、閥芯模具、高負荷沖壓模具、滾絲模具等。);也適用于耐磨要求高的增強塑料和壓縮模具;對高溫耐磨性要求高的熱擠壓模具等。

HRC56~58

HMAX-6HMAX-6是一種基體模具鋼,具有很高的耐熱性和韌性,冷熱兩用。硫含量極低(5ppm),基體純凈,組織均勻,沒有大的共晶碳化物,調(diào)質(zhì)后具有優(yōu)異的沖擊性能,以及高高溫強度和高韌性。

HMAX-6適用于耐磨性極其苛刻的熱鍛工藝(如沖頭)和耐高溫模具(如閥門)。也適用于熱鍛、熱沖壓、熱軋、鐓粗、軸向閉模軋制、熱彎工作條件下的模具或工具。

HRC58~60

熱壓模具用什么材料好?

1.

模具鋼材

必須具有足夠的硬度和耐磨性,

足夠的強度和韌性。具備良好的加工性能,良好的花紋可蝕性.

故一般選用中碳合金鋼。常用的有日本大同YK-30,

黃牌55CC,一般為出廠狀態(tài)使用,

調(diào)質(zhì)處理

后使用效果更佳。

2.

熱壓成型有時亦可劃分為

真空成型

(vacuum

forming),與壓縮成型(

compression

molding),其施壓方式不盡相同。壓縮成型大部份是將塑料置于模具加熱軟化后,再施加壓力以成型。而真空成型所加壓力來源,可以是單邊抽真空,或除在一邊抽真空外,另一邊輔以高壓。與其它加工法比較,熱壓成型具有模具便宜、成品厚度均勻等優(yōu)點,其產(chǎn)品從早期

軍事地圖

模型及飛機機罩,到現(xiàn)在已可制成冰箱門的內(nèi)襯、汽車檔泥板、

汽車底盤

、軟質(zhì)飲水杯、

標(biāo)示牌

、包裝材料及其它厚度均勻的產(chǎn)品。

模具一般用什么材料?

模具一般用什么材料做的

小型磨具,一般用:Cr12、9SiCr、

大型模具一般用:Cr12MoV(冷沖模)、5CrNiMo、5CrMnMo(熱做模具)

一般模具都用什么材料

冷沖模一般選用Cr12、CrWMn、Cr12MoV等做凸模、凹模,其它的零件選用45#鋼、Q235鋼。注塑模一般選用碳素類模具鋼:主要采用中碳結(jié)構(gòu)鋼,代表鋼號有S45C、S48C、S50C、S55C等。預(yù)硬化型模具鋼:主要是采用淬透性較高的中碳合金鋼,代表鋼號俯P20、718、2311、2738、42CrMnMoV、WSM30B,鋼板采用預(yù)硬化交貨,無需熱處理可直接使用,適用于批量大、模具尺寸較大形狀復(fù)雜、精度要求高的模具。時效硬化模具鋼:在低碳合金中,添加一定的微量元素,硬度較低,便于模具加工,然后通過熱處理,達到高硬度要求,常見鋼號為P80B,用于形狀復(fù)雜、拋光性能要求高的模具,耐腐蝕性模具鋼,易切削模具鋼:電渣型模具鋼:可以達到拋光至鏡面的效果,同時具有較強的抗腐蝕性,代表鋼號有20R、718R 。壓鑄模具一般采用3Cr2W8V、H13等材料。

參考資料:百度

做塑料模一般用什么材料?

由于塑料的品種很多,對矗料制品的要求差別也很大,對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)達的國家已經(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、馬氏體時效鋼以及鏡面拋光用塑料模具鋼等。

模治具加工一般選用哪些材質(zhì)? 5分

答:sdk11還有:機械刀片、分切機械刀片、皮革機械刀片、紙箱機械刀片、虛線刀片、食品切割刀片、冶金機械刀片、橡膠機械刀片、切管機械刀片、食品包裝刀片、縱剪機刀、條形異性刀、生活用用紙業(yè)刀。刀具材料分為:鋒鋼、鎢鋼、碳鋼、工具鋼、合金鋼、不銹鋼、軸承鋼、鑲鋒鋼、鑲合金、硬質(zhì)合金、進口材料、LD、SKD11、W18Cr4V2、Cr12MoV、T10、9CrSi、65Mn、SK4、M2、D2、SKH、H13、6CrW2Si。

汽車模具一般是用什么材料

如鑄件為:

HT300, 大概在7500元每噸

CH-1這個要1萬3左右每噸

MoCr鑄鐵這個再 9500元每噸等

鋼件為:45#, 8/KG

Cr12MoV, 21/KG

SKD11, 45/KG

7CrSiMnMoV 18/KG

價格盡供參考,浮動較大, 還要看 毛料 還是光料。

壓鑄模具一般用什么材料

型芯一般用3Cr2W8V或H13

模架一般用45號就可以

一般模具都是用什么材料制作的?

(二)、模具制作方可提前做設(shè)計準(zhǔn)備,防止匆忙中考慮不周,影響工期。 總之,制作高質(zhì)量模具,只有供需雙方緊密配合,才能最終降低成本,縮短周期。 二、不要只看價格,要從質(zhì)量、周期、服務(wù)全方位考慮 模具種類很多,大致可分為十大類。根據(jù)零件材料、物理化學(xué)性能、機械強度、尺寸精度、表面光潔度、使用壽命、經(jīng)濟性等不同要求,選擇不同類型的模具成形。 精度要求高的模具需要使用高精度的數(shù)控機床加工,而且模具材質(zhì)、成形工藝都有嚴(yán)格要求,還需使CAD/CAE/CAM模具技術(shù)去設(shè)計、分析。有些零件由于成型時有特殊要求,模具還需使用熱流道 ,氣輔成型。制造廠家應(yīng)具備數(shù)控、電火花、線切割機床及數(shù)控仿型銑設(shè)備,高精度磨床,高精度三座標(biāo)測量儀,計算機設(shè)計及相關(guān)軟件等。一般大型沖壓模具(如汽車覆蓋件模具)要考慮機床是否有壓邊機構(gòu),甚至邊潤滑劑、多功能位級進等。除沖壓噸位還要考慮沖次、送料裝置、機床及模具保護裝置。 上述模具的制造手段及工藝不是每個企業(yè)都具備和掌握的。在選擇協(xié)作廠家時一定要了解它的加工能力,不但看硬件設(shè)備,還要結(jié)合管理水平、加工經(jīng)驗以及技術(shù)力量。對同一套模具,不同廠家報價有時有很大差距。你不該付出高于模具價值費用的同時,也不應(yīng)該少于模具的成本。 模具廠家象你一樣,要在業(yè)務(wù)中取得合理的利潤。訂制一套報價低得多的模具會是麻煩的開始。用戶須從自身要求出發(fā),全面衡量。低得多的模具會是麻煩的開始。用戶須從自身要求出發(fā),全面衡量。 三、避免多頭協(xié)作,盡量模具制作和制品加工一條龍。 有了合格的模具(試件合格),不一定能生產(chǎn)出批量的合格產(chǎn)品。這主要與零件的加工機床選型、成形工藝(成形溫度、成形時間等)及操作者的技術(shù)素質(zhì)有關(guān)系。有了好的模具,還要有好的成形加工,最好是一條龍協(xié)作,盡量避免多頭協(xié)作。

鑄造模具都用什么材料制作

鑄造模具常見的材料有:1、木材 2、塑料 3、金屬(鋁合金及鋼材居多)。

這幾種材料都可以在數(shù)控機床加工比較復(fù)雜的形狀。

塑料模具的材料選擇

1、塑料模的工作條件由于塑料及塑料成型工業(yè)的發(fā)展,對塑料的模具的質(zhì)量要求也越來越高,因而塑料模具的失效問題及其影響因素已成為重要的研究課題。塑料模的主要工作零件是成型零件,如凸模、凹模等,它們構(gòu)成塑料模的型腔,以成型塑料制件的各種表面并直接與塑料接觸,經(jīng)受壓力、溫度、摩擦和腐蝕等作用。2 、塑料模材料失效原因分析一般模具制造中包括模具設(shè)計、選用材料、熱處理、機械加工、調(diào)試與安裝等過程。根據(jù)調(diào)查表明:模具失效的因素中,模具所使用的材料與熱處理是影響使用壽命的主要因素。從全面質(zhì)量管理的角度出發(fā),不能把影響模具使用壽命的諸因素作為多項式之和來衡量,而應(yīng)該是多因素的乘積,這樣,模具材料與熱處理的優(yōu)劣在整個模具制造過程中就顯得特別重要。從模具失效的普遍現(xiàn)象分析,塑料模具在服役過程中,可產(chǎn)生磨損失效、局部性變形失效和斷裂失效。塑料模具的重要失效形式可分為磨損失效、局部塑性變形失效和斷裂失效。3、 塑料模具鋼性能要求 隨著制造業(yè)快速發(fā)展,塑料模具是塑料成型加工中不可缺少的工具,在總的模具產(chǎn)量中所占的比例逐年增加,隨著高性能塑料的發(fā)展和不斷生產(chǎn),塑料制品的種類日益增多,用途不斷擴大,制品向精密化、大型化、復(fù)雜化發(fā)展。成型生產(chǎn)向高速化發(fā)展,模具的工作條件也越趨復(fù)雜。1)型腔表面的磨損和腐蝕塑料熔體以一定的壓力在模腔內(nèi)流動,凝固的塑件從模具中脫出,都對模具成型表面造成摩擦,引起磨損。造成塑料模具磨損失效的根本原因就是模具與物料間的摩擦。但磨損的具體形式和磨損過程則與許多因素有關(guān),如模具在工作過程中的壓力、溫度、物料變形速度和潤滑狀況等。當(dāng)塑料模具使用的材料與熱處理不合理時,塑料模具的型腔表面硬度低,耐磨性差,其表現(xiàn)為:型腔面因磨損及變形引起的尺寸超差;粗糙度值因拉毛而變高,表面質(zhì)量惡化。尤其是當(dāng)使用固態(tài)物料進入塑模型腔時,它會加劇型腔面的磨損。加之塑料加工時含有氯、氟等成分受熱分解出腐蝕性氣體HC1、HF,使塑料模具型腔面產(chǎn)生腐蝕磨損,導(dǎo)致失效。如果在磨損的同時又有磨損損傷,使型腔表面的鍍層或其他防護層遭到破壞,則將促進腐蝕過程。兩種損傷交叉作用,加速了腐蝕一磨損失效。2)塑性變形失效塑料模型腔表面受壓、受熱可引起塑性變形失效,尤其是當(dāng)小模具在大噸位設(shè)備上工作時,更容易產(chǎn)生超負荷塑性變形。塑料模具所采用的材料強度與韌性不足,變形抗力低;塑性變形失效另一原因,主要是模具型腔表面的硬化層過薄,變形抗力不足或工作溫度高于回火溫度而發(fā)生相變軟化,而使模具早期失效。3)斷裂斷裂的主要原因是由于結(jié)構(gòu)、溫差而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)應(yīng)力、熱應(yīng)力或因回火不足,在使用溫度下,使殘余奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體,引起局部體積膨脹,在模具內(nèi)部產(chǎn)生的組織應(yīng)力所致。塑料模具的工作條件與冷沖模不同, 一般須在150℃-200℃下進行工作,除了受到一定壓力作用外,還要承受溫度影響。同一種模具會有多種失效形式,即使在同一個模具上也可能出現(xiàn)多種損傷。從塑料模的失效形式可知,合理的選用塑料模具材料和熱處理是十分重要的,因為它們直接關(guān)系到模具的使用壽命。所以,塑料模具用鋼應(yīng)滿足以下要求:1)耐熱性能隨著高速成型機械的出現(xiàn),塑料制品運行速度加快。由于成型溫度在200--350℃之間,如果塑料流動性不好,成形速度又快,會使模具部分成型表面溫度在極短時間內(nèi)超過400℃。為保證模具在使用時的精度及變形微小,模具鋼應(yīng)有較高的耐熱性能。2) 足夠耐磨性隨著塑料制品用途的擴大,在塑料中往往需添加玻璃纖維之類的無機材料以增強塑性,由于添加物的加入,使塑料的流動性大大降低,導(dǎo)致模只的磨損,故要求棋具有良好的耐磨性。3) 優(yōu)良......

五金沖壓模具用的是什么材料?

肯定是鋼了!SKD11相當(dāng)于國產(chǎn)的CR12MOV

常用的冷沖壓模具材料有哪些,各有什么用途

沖壓模具工作零件材料的要求

沖壓模具工作時要承受沖擊、振動、摩擦、高壓和拉伸、彎扭等負荷,甚至在較高的溫度下工作(如冷擠壓),工作條件復(fù)雜,易發(fā)生磨損、疲勞、斷裂、變形等現(xiàn)象。因此,對模具工作零件材料的要求比普通零件高。

由于各類沖壓模具的工作條件不同,所以對模具工作零件材料的要求也有所差異。

1.沖裁模材料的要求

對于薄板沖裁模具的工作零件用材要求具有高的耐磨性和硬度,而對厚板沖裁 模除了 要求具有高的耐磨性、抗壓屈服點外,為防止模具斷裂或崩刃 ,還應(yīng)具有高的斷裂抗力、較高的抗彎強度和韌性。

2. 拉深模材料的要求

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

3. 冷擠壓模材料 的要求

要求模具工作零件有高的強度和硬度、高耐磨性,為避免沖擊折斷,還要求有一定的韌性。由于擠壓時會產(chǎn)生較大的升溫,所以還應(yīng)具有一定的耐熱疲勞性和熱硬性

11.2.2 沖壓模具材料的種類及特性

制造沖壓模具的材料有鋼材、硬質(zhì)合金、 鋼結(jié)硬質(zhì)合金、鋅基合金、低熔點合金、鋁青銅、高分子材料等等。目前制造沖壓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)點為加工性能好,價格便宜。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CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代號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、耐磨性和抗壓強度,承載能力很高。模具中常用的有 W18Cr4V(代號8-4-1)和含鎢量較少的W6Mo5 Cr4V2(代號6-5-4-2,美國牌號為M2)以及為提高韌性開發(fā)的 降碳降釩 高速鋼 6W6Mo5 Cr4V(代號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,具有一定的耐磨性和硬度,而且抗疲勞強度和韌性均優(yōu)于高速鋼,為高強 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65Nb)、7Cr7Mo2V2Si(代號LD)、5Cr4Mo3SiMnVAL(代號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,但抗彎強度和韌性差。用作模具的硬質(zhì)合金是 鎢鈷類 ,對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,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 68 ~ 73HRC。

11.2.3 沖壓模具材料的選用及熱處理要求

一. 沖裁模具材料的選用及熱處理要求

選用沖裁模具材料應(yīng)考慮工件生產(chǎn)的批量,若批量不大就沒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、精度要求等因素對模具材料選擇的影響。

1.傳統(tǒng)模具用鋼

長期以來,國內(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,有一定強度和韌性。但耐磨性不高,淬火容易變形及開裂,淬透性差,只適用于工件形狀簡單、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。

Cr12 和 Cr12MoV 為高碳高鉻鋼,耐磨性較高,淬火時變形很小,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,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

為了彌補傳統(tǒng)模具鋼種性能的不足,國內(nèi)開發(fā)或引進了以下性能較好的沖壓模具用鋼:

( 1 ) Cr12Mo1V1 (代號 D2 )鋼 為仿美國 ASTM 標(biāo)準(zhǔn)中的 D2 鋼引進 的鋼種,屬 Cr12 型鋼。由于 D2 鋼中 Mo 、 V 含量增加,細化了晶粒,改善了碳化物的分布狀況,因此 D2 鋼的強韌性(沖擊韌度、抗彎強度、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,機械加工性能較好??箯潖姸?、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:要求強度、韌性較高時,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,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 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 60 HRC 以上),強度和韌性較高,崩 刃 后能補焊??纱?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,硬度 58~62 HRC 。

( 5 ) 6CrNiSiMnMoV( 代號 GD) 鋼 為高韌性低合金鋼,淬透性好,空淬變形小,耐磨性較高。其強韌性顯著高于CrWMn 和 Cr12MoV 鋼,不易崩刃或斷裂。尤其適用于細長、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,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 GM) 鋼為高耐磨高強 韌 合金鋼,各項工藝性能良好,其耐磨性、強韌性、加工性能均優(yōu)于 Cr12 型鋼,能夠用于高速壓力機沖壓下的多工位 級進模等 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 ER5) 鋼 屬高耐磨高強韌合金鋼,具有較好的電火花加工性能,強度、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 萬次,總壽命高達 360 萬次,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:對高耐磨性、高強韌性的模具,采用 1150 ℃ 淬火, 520~530 ℃ 回火 3 次; 對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,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,韌性及抗彎強度提高而硬度降低。對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)合金的缺點為韌性較差、難以加工,作為模具的工作部件可以設(shè)計為鑲拼結(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。

厚板沖裁模具

厚板沖裁模承受的沖壓力高于薄板沖模,為重載沖裁模,易磨損、崩 刃 和斷裂,所以要求模具材料應(yīng)具有高的耐磨性和強韌性。

傳統(tǒng)模具用鋼傳統(tǒng)的重載沖裁模具鋼種主要有 T8A 、 Cr12MoV 、 W18Cr4V 、

W6Mo5 Cr4V2 等。

其中 T8A 為碳素工具鋼,雖然淬透性、韌性比 T10A 鋼有所改善,但易殘存網(wǎng)狀碳化物、熱硬性差,只能用于工件批量較小的中厚沖裁模。 T8A 工具鋼的熱處理工藝為: 790~820 ℃水或油 淬, 160~180 ℃ 回火,硬度 58~61HRC 。

W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2為高速工具鋼,具有很高的硬度、抗壓強度和耐磨性,但韌性較低,工作時有可能產(chǎn)生崩 刃或斷裂,而且價格較貴。建議采用低溫淬火、快速加溫淬火等工藝措施來改善其韌性。對于工件批量較大的厚板沖裁模,可以用W18Cr4V、 W6Mo5Cr4V2鋼做 凸 模,Cr12MoV 鋼做凹模 。

W18Cr4V 鋼的推薦熱處理工藝: 1220~1250 ℃ 淬火; 550~570 ℃ 回火 3 次。

W6Mo5Cr4V2 鋼的推薦熱處理工藝: 1160~1200 ℃ 淬火 : 550~570 ℃ 回火 3 次。

3. 常用模具新鋼種

為了克服高速工具鋼的缺點,提高使用壽命,重載沖裁模具可選用 降碳降釩 高速鋼6 W6Mo5 Cr4V(6W6)和以高速鋼成分為基礎(chǔ),添加少量的其它元素構(gòu)成的高強韌性模具鋼 — 基體鋼,如 65Nb鋼、LD鋼、012AL鋼、CG-2 鋼等等 。

( 1)6 W6Mo5 Cr4V (6W6)鋼 為高強韌性高速鋼,由于降低了碳化物的含量和分布均勻性,使其在保持硬度和耐磨性的同時,抗彎強度、沖擊韌性和塑性都有顯著提高,雖然耐磨性略低,仍可用低溫 氮碳共滲提高 表面硬度和耐磨性。其熱處理工藝和高速鋼W6Mo5Cr4V2相似。

( 2 ) 6Cr4W3Mo2VNb (65Nb) 鋼 65Nb 鋼取自 W6Mo5CrV2 鋼正常 淬火后的基本成分,碳含量比高速鋼低,碳質(zhì)量 分數(shù) 的中限為 0.65% ,故名 65Nb 。各合金元素在鋼中的作用和在高速鋼中相似, 另加入 3% 的 Nb 可形成高穩(wěn)定性的碳化物 NbC ,能有效阻止奧氏體晶粒長大,改善鋼的力學(xué)性能和工藝性能。這種鋼具有較好的耐磨性和較強的高溫韌性,可以代替 Cr12MoV 、 W18Cr4V 鋼,用于重載沖裁模和冷擠壓模、 冷鐓模 。

65Nb 鋼鍛造和退火工藝性能良好,熱處理溫度范圍寬,淬火溫度可以在 1080~1180 ℃,回火溫度在 520~600 ℃之間選擇。當(dāng)采用比 W6Mo5CrV2 鋼正常 淬火溫度低的溫度淬火后,其組織 為在碳含量 較低的馬氏體基體上均勻 分布有細粒狀未溶碳化物。通過熱處理參數(shù)的調(diào)整,可以得到不同的強度、韌性、耐磨性配合,以適合不同模具的性能要求。 65Nb 鋼的熱處理工藝: 1080~1180 ℃鹽浴爐加熱( 15~20s/mm )油 淬, 520~560 ℃ 回火 2 次,硬度 57~63 HRC 。

( 3 ) 7Cr7Mo2V2Si (LD) 鋼 LD 鋼含碳、 含鈷量高于 65Nb ,含釩量也較高。 釩可細化 晶粒,提高耐磨性。因此其抗壓、抗彎強度和耐磨性均高于 65Nb 由于具有良好的強韌性和耐磨性,因而適于制造各種重載模具。

LD 鋼的推薦熱處理工藝: 850 ℃預(yù)熱, 1100~1150 ℃ 淬火; 油冷后 530~570 ℃ 回火 2~3 次,每次 1~2 小時,硬度 57~63 HRC 。

( 4 ) 5Cr4Mo3SiMnVAL (012AL) 鋼 012AL 鋼中加入質(zhì)量分數(shù)為 0.3~0.7% 的鋁,目的是為了細化晶粒,提高鋼的沖擊韌性和熱加工塑性,加 Si 則為了強化基體。 012AL 鋼強韌性高,綜合性能好,通用性強,是冷、熱兼用型模具鋼。其抗彎強度及撓度高于 W18Cr4V 高速鋼,代替高速鋼作模具時很少發(fā)生折斷現(xiàn)象??梢杂米髦泻癜辶蠜_裁模具和 各類冷 、熱作模具。

012AL 鋼的推薦熱處理工藝: 1090~1120 ℃鹽浴爐加熱( 30s/mm )油 淬, 510 ℃ 回火 2 次, 每次油冷 2 小時 ,硬度 60~62 HRC 。

( 5 ) 6Cr4Mo3Ni2WV(CG-2) 鋼 CG-2 鋼在成分中加 Ni ,強化了基體,改善了韌性和高溫性能。同時增加 Mo 減少 W ,以降低碳化物的偏析。 CG-2 鋼具有高的強度和強韌性,在熱處理到高硬度時仍能維持良好的韌性,較好地解決了高硬度與韌性的合理配合。但鍛造塑性較差,退火后硬度偏高。亦可用作中厚板料沖裁模具和 各類冷 、熱作模具。

CG-2 鋼的熱處理工藝:淬火溫度 1100~1140 ℃加熱( 20s/mm ), 油冷 , 540 ℃ 回火 2 次,每次 2 小時,空冷,硬度 60~62 HRC 。

二. 拉深模具材料的選用及熱處理要求

表 11.2.1 各種板料適用的 拉深模材料

由于拉深模具的失效主要為粘附磨損和磨粒磨損,并以粘附磨損為主。因此選用的模具材料必須具有較高的耐磨性和抗粘附性能,以及足夠的強度。按被拉深材料 考慮適用的拉 深模材料 可以參考表 11-1 。選用時還應(yīng)考慮被拉深材料的板料厚度、 拉深件的 尺寸形狀以及生產(chǎn)批量的大小等因素。

(一) 輕載拉深(拉深薄鋼板和 銅、 鋁合金)時的模具材料

生產(chǎn)批量較小時,對于形狀簡單的筒形 淺拉深件 ,可選用 T8 、 T10 鋼; 對于形狀復(fù)雜的中小型件,選用 CrWMn 、 9Mn2V 。

中批量生產(chǎn)或生產(chǎn)批量較大時,選用 Cr12MoV 。

生產(chǎn)批量很大時,選用硬質(zhì)合金 或鋼結(jié)硬質(zhì)合金 。

(二)重載拉深(拉深厚鋼板、反拉深、變薄拉深)時的模具材料

生產(chǎn)批量較小時,可選用 T10 、 CrWMn 。

生產(chǎn)批量較大時,選用 Cr12MoV 以及 GM 鋼。 GM 鋼的強度和韌性高于高速鋼、 Cr12MoV ;抗粘附磨損和磨粒磨損能力明顯優(yōu)于基體鋼和 Cr12MoV ,在拉 深模方面 已得到較好應(yīng)用。

生產(chǎn)批量很大時,考慮選用硬質(zhì)合金 或鋼結(jié)硬質(zhì)合金 。

(三)拉深不銹鋼、 高鎳合金鋼 、耐熱鋼板的模具材料

拉深這類材料時,容易發(fā)生粘附和拉毛,首選模具材料為鋁青銅。

生產(chǎn)批量較小時,可選用鋁青銅、 T10A (鍍硬鉻,注意采用鍍硬鉻工藝時鍍層不能太厚,以防拉深時剝落)。

生產(chǎn)批量較大時,選用鋁青銅、 Cr12MoV 、 Cr12Mo1V1 (表面滲氮)。

生產(chǎn)批量很大時,選用硬質(zhì)合金。

(四)大型 拉深件 、汽車覆蓋件的拉深模具材料

可以選用合金鑄鐵或高強度球墨鑄鐵。球墨鑄鐵能夠浸入潤滑油,組織中的石墨具有自潤滑作用,能有效地減輕拉深中的摩擦,而且成本較低、容易加工。

高強度球墨鑄鐵可以采用雙介質(zhì)延遲冷卻馬氏體等溫淬火,以獲得較高的強度和韌性,硬度為 55~58 HRC 。先將模具緩慢預(yù)熱后再加熱至 880~900 ℃,保溫后先空氣預(yù)冷,然后鹽水 淬冷至 550 ℃左右即轉(zhuǎn)入 油冷,當(dāng)模溫 降至 250 ℃左右,放入 180~200 ℃的熱油中等溫保持 2~3 小時,再將油溫降至 170 ℃左右等溫 5~7 小時,最后轉(zhuǎn)入空冷。

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