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    沖壓模具的材料要求和類型
    來源: | 作者:東啟特鋼 | 發布時間: 2021-05-08 | 37 次瀏覽 | 分享到:
    沖壓模具的材料要求和類型
      沖壓模具的材料要求和類型

      根據模具鋼廠家的經驗,當客戶的一套模具出現故障時。根本原因是模具材料和熱處理有問題,這兩次的概率應該達到70%。因此,指導客戶選擇合適的模具材料,并以標準化的方式進行熱處理是極其重要的。今天我們就來說說沖壓模具的材料要求、類型和特點。
    模具鋼
      沖模對模具鋼有什么特殊要求?

      首先要認識到,沖壓模具要承受沖擊、振動、摩擦、高壓、拉伸、彎曲和扭轉,甚至還要在較高的溫度下工作(如冷擠壓),工作條件復雜,容易磨損、疲勞、斷裂和變形。由此我們應該認識到,沖壓模具對材料性能的要求比其他一般模具要高。當然,由于沖壓模具的工作條件不同,對材料的性能要求也不同。

      1)沖裁模材料要求:薄板沖裁模工作部件的材料要求具有較高的耐磨性和硬度,而對于厚板沖裁模,除了具有較高的耐磨性和壓縮屈服點外,為了防止模具斷裂或崩邊,龍拓金屬還要求具有較高的抗斷裂性、較高的抗彎強度和韌性。

      2)拉延模具材料要求:要求模具工作部件的材料具有良好的抗粘著性(抗咬合性)、高耐磨性和硬度、一定的強度和韌性、良好的可加工性,熱處理時變形較小。

      3)冷擠壓模具材料要求:模具的工作部件要求有較高的強度、硬度和耐磨性,為避免沖擊斷裂,還要求有一定的韌性。由于擠壓時溫升較大,還應具有一定的抗熱疲勞性和熱硬度。

      沖壓模具材料的類型及其特點是什么?

      沖壓模具由鋼、硬質合金、鋼結硬質合金、鋅基合金、低熔點合金、鋁青銅、高分子材料等制成。目前制造沖壓模具的材料大多為鋼,模具工作部件常用的材料有碳素工具鋼、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、硬質合金、鋼結硬質合金等。

      碳素工具鋼:T8A碳素工具鋼、T10A等。廣泛應用于模具中,具有加工性能好、價格低廉的優點。但淬透性和紅硬性差,熱處理變形大,承載能力低。

      低合金工具鋼:低合金工具鋼是以碳素工具鋼為基礎,添加適當的合金元素。與碳素工具鋼相比,淬火變形和開裂傾向降低,淬透性和耐磨性提高。用于制造模具的低合金鋼有CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代號CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代號GD)等。

      高碳高鉻工具鋼:常用的高碳高鉻工具鋼包括Cr12模具鋼、Cr12MoV模具鋼和Cr12Mo1V1(代碼D2),具有良好的淬透性、硬化能力和耐磨性,熱處理后變形小。它們是高耐磨、輕微變形的模具鋼,承載能力僅次于高速鋼。但碳化物偏析嚴重,必須進行反復鐓粗和拉拔(軸向鐓粗和徑向拉拔),以減少碳化物不均勻性,提高使用性能。

      高碳中鉻工具鋼:模具用高碳中鉻工具鋼包括Cr4W2MoV、Cr6WV、Cr5MoV等。它們鉻含量低,共晶碳化物少,碳化物分布均勻,熱處理變形小,淬透性和尺寸穩定性好。與碳化物偏析相對嚴重的高碳高鉻鋼相比,性能有所提高。

      高速鋼:高速鋼是模具鋼中硬度、耐磨性和抗壓強度最高的,具有較高的承載能力。常用的模具有W18Cr4V(代碼8-4-1)、鎢含量較少的W6Mo5Cr4V3高速鋼(代碼6-5-4-2,美國M2等級)、為提高韌性而開發的6W6Mo5Cr4V高速鋼。高速鋼也需要鍛造以改善其碳化物分布。

      基體鋼:在高速鋼的基本成分中加入少量其他元素,適當增加或減少碳含量,以改善鋼的性能。這種鋼統稱為基體鋼。它們不僅具有高速鋼的特點,還具有一定的耐磨性和硬度,其疲勞強度和韌性優于高速鋼。它們是高強度和韌性的冷加工模具鋼,但它們的材料成本比高速鋼低。模具常用的基體鋼有6Cr4W3Mo2VNb(代碼65Nb)、7Cr7Mo2V2Si(代碼LD)、5Cr4Mo3SiMnVAL(代碼012AL)等。

      硬質合金和鋼結硬質合金:硬質合金比其他任何一種模具鋼都具有更高的硬度和耐磨性,但抗彎強度和韌性較差。模具采用鎢鈷硬質合金,低沖擊、高耐磨模具可選用低鈷含量的硬質合金。高鈷含量的硬質合金可用于高沖擊的模具。

      鋼結硬質合金:采用鐵粉和少量合金元素粉末(如鉻、鉬、鎢、釩等)粉末冶金燒結而成。)作為粘結劑,碳化鈦或碳化鎢作為硬質相。鋼結硬質合金的基體是鋼,克服了硬質合金韌性差、加工困難的缺點,可以切削、焊接、鍛造和熱處理。鋼結硬質合金含有大量的碳化物。雖然其硬度和耐磨性低于硬質合金,但仍高于其他鋼種。經調質處理后,其硬度可達68~73HRC。

      當然,沖壓模具除了要了解性能要求、材料類型和特點外,還要掌握一套選擇正確模具材料和檢查熱處理規范的技巧。
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