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沖壓模具材料的分類及選用(二)

沖壓模具材料的分類及選用(二)

Feb 14, 2023

 

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轉發自:第53卷第1期 鍛壓裝備與制造技術 2m8年2月

Vol. 53 No. 1 CHINA METALFORMING EQUIPMENT & MANUFACTURING TECHNOLOGY Feb. 2018

作者:張田榮

(甘肅機電職業技術學院,甘肅天水741001)

2.1碳素工具鋼

碳素工具鋼中碳的質量分數在(0· 6一1.3)%范圍內,優點是原料來源方便,加工性能良好,淬火溫度低,熱處理后具有較高的表面硬度和較好的耐磨性。

缺點是淬透性低,淬火溫度范圍窄,淬火變形大,較大的模具不能淬透,而且表面淬硬層和中心部分之問的硬度值相差很大,容易使模具在淬火時開裂。

主要用于制造尺寸不大、形狀簡單、受負荷輕的模具零

2·2高碳低合金鋼

高碳低合金鋼中碳的質量分數一般都較高(類別 常用鋼種 用途碳素工具鋼 T7A,T8A,T10A,T12A,T13尺寸小、形狀簡單輕負荷的冷作模具

低合金工具鋼 9Mn2V,CrWMn ,9SiCr,Cr2,9CrWMn,7CrSiMnMoV 形狀復雜、輕負荷的冷作模具中合金或高合金模具鋼 Cr4W2MoV,Cr15M01V,Cr12,Cr12MoV,Cr12MolV 尺寸大、形狀復雜、重負荷的冷作模具高速鋼、硬質合金等高檔材料 W6M05Cr4V2 ,YG8,YGIOH,YG25 尺寸精度要求高、壽命長的模具0·6%),是在碳素工具鋼的基礎上加人適量的cr、 Ni、MO、Ti、w、v、Si、Mn等合金元素冶煉而成。

合金元素的加人提高了過冷奧氏體的穩定性、淬透性,降低了淬火冷卻速度,減少了淬火熱應力和組織應力,減弱了淬火變形及開裂傾向,被廣泛用來制作形狀復雜、截面較大、承受負荷較大、變形較小的中、小型冷作模具。

2·3高碳高鉻冷作模具鋼

高碳高鉻冷作模具鋼是一種高合金鋼,具有高強度、高硬度、高耐磨性、易淬透、穩定性高、抗壓強

度高及淬火變形小等優點。

這類鋼部分是萊氏體鋼,淬火后有大量共晶碳化物存在,同時含有大量殘留奧氏體,熱處理后變形小,耐磨性高,載荷力大,但是由于高碳高鉻萊氏體鋼中有大量共晶碳化物不均勻分布,因此該類鋼韌性較差,易出現崩裂現象,主要用于制造在高耐磨、微變形、高負荷條件下工作的冷作模具

2·4無磁模具鋼

無磁模具鋼包括奧氏體不銹鋼和高錳系奧氏體,在加熱和冷卻過程中無相變,始終保持奧氏體組織。

由于高錳鋼的冷作硬化現象,切削加工較困難,必須進行適當的固溶和時效處理。

主要適于制造無磁模具,無磁軸承及其它要求在強磁場中不產生磁感應的結構零件。

2·5硬質合金和鋼結硬質合金

硬質合金是用難熔高硬度碳化物的粉末與少量的粘結劑粉末混合后加壓成形,再經過燒結而成的粉末冶金材料。

硬質合金的工作溫度可達(800一 1000)℃,硬度很高,耐磨性很好,具有很高的彈性模量,較小的熱膨脹系數及良好的化學穩定性。

缺點是脆性大,抗彎強度和韌性較差,加工困難,不能鍛造及熱處理,且成本高,用來制作模具的壽命甚至比工具鋼高10倍以上,主要用來制作多工位級進模,大直徑拉深凹模鑲塊。

鋼結硬質合金是以難熔金屬碳化物為硬質相,以合金為粘結劑,用粉末冶金方法生產的一種新型模具材料,性能介于高速鋼和硬質合金之間。

鋼結硬質合金在冷沖模,冷擠壓模,整形模,冷墩模上得到較廣泛的應用。常用沖壓模具鋼如表1所示,常用冷沖壓模具鋼分類如表2所示。

表1常用沖壓模具鋼

3模具材料的選用原則

模具材料的選擇應根據模具的生產條件和工作條件的需要,結合材料的基本性能和相關因素,選擇適合產品需要、經濟上合理、技術上先進的材料。

選材的基本原則如下:

(1) 根據模具種類及其工作條件,選用材料要滿足使用性能和工藝性能要求。

(2) 根據沖壓工件材料和生產批量選用模具材料。

(3) 應具有良好的加工工藝性能,滿足鍛造、切削

W18Cr4V , W6M05Cr4V2 , WI 2M03Cr4V3N

6W6M05Cr4V , 6Cr4W3M02VNb( 65Nb) , 7Cr7M02V2Si ( ID )7CrSiMnM0V ( ) , 6CrNiSiMnM0V (GD) , 8Cr2MnWM0VS

9CÆW3M02V2(GM ) , Cr8M0WV3Si( )

9Cr18 , Cr18MoV , Cr14M0, Cr14M04, 1 Cri 8Ni9Ti , , 7Mn15Cr2A13V2WM0

 

沖壓模具材料的分類及選用(一)
關于沖壓模具設計的分析(一)