汽车冲压模具用什么模具钢(汽车冲压模具制造流程)
本篇文章给大家谈谈汽车冲压模具用什么模具钢,以及汽车冲压模具制造流程对应的知识点,希望对各位有所帮助。
汽车冲压件用什么材料?
1、汽车冲压件的选材原则
在选择材料时,首先根据汽车冲压类型和使用特点,来选择具有不同力学性能的金属材料,以达到既能保证产品质量,又能节约材料的目的。
通常在选择汽车冲压件材料时应遵循以下原则:
a所选材料首先应满足汽车零部件的使用性能要求;
b所选材料要有较好的工艺性能;
c所选材料要有较好的经济性。
2、汽车冲压件一般选用的材料
汽车冲压件生产中采用了大量的冷冲压工艺适合汽车冲压件工业多品种、大批量生产的需要。在中、重型汽车中,大部分覆盖件如车身外板等,及一些承重和支撑件如车架、车厢等汽车零部件都是汽车冲压件。用于冷冲压的钢材主要是钢板和钢带,占整车钢材消耗量的72.6%,冷冲压材料与汽车冲压件生产的关系十分密切,材料的好坏不仅决定产品的性能,更直接影响到汽车冲压件工艺的过程设计,影响到产品的质量、成本、使用寿命和生产组织,因此合理选用材料是一个重要而复杂的工作。
3、汽车冲压件选用材料与其对应性能关系
汽车冲压件主要以车身覆盖件、车架纵梁和横梁、车厢、车轮及发动机用的覆盖件为主,还有一些支撑件与连接件。每个具体的汽车零部件的使用和工作条件不同,承受的负荷不同,因此对用材的要求也有很大的差异。
1)汽车驾驶室零部件对材料性能的要求
汽车驾驶室零部件大都是覆盖件,外形复杂,成形复杂,但受力不大,采用模具成形工艺,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、张紧刚性、延伸性、抗凹性、耐腐性和焊接性等。产品设计时,通常根据板制零件受力情况和形状复杂程度来选择钢板品种。一般选用拉延性能优良的低碳冷轧钢板、超低碳冷轧钢板。近几年,成形性优异、强度更高的含磷冷轧钢板、高弓童度冷轧钢板、冷轧双相钢板、烘烤硬化冷轧钢板、超低碳钢高强度冷轧钢板以及其他种类钢板如涂镀层钢板、拼焊钢板和TRIP钢板等,也被大量应用到车门外板、车门内板、车门加强板、车顶盖、行李箱盖板和保险杠等汽车车身零件上。
2)汽车车厢零件对材料性能的要求
汽车车厢零件形状不太复杂,大都采用辊压成形工艺,对材料的成形性、刚性、耐腐蚀性和焊接性都有一定的要求。一般选用成形性能和焊接性较好的高强度钢板。通常,采用强度级别为300-600MPa高强度钢板和超细晶粒钢。
3)汽车车架零件对材料性能的要求
车架、车厢中板及一些用于支撑和连接的零部件,都是重要的承载件,大都采用模具成形工艺,要求材料有较高的强度和较好的塑性,以及疲劳耐久性、碰撞能量吸收能力和焊接性等。一般选用成形性能较好的高强度钢板、超细晶粒钢板(强度级别在300-610MPa)和超高强度板(强度级别在610-1000MPa)。
冲压模具材料怎么选择合适的?
冲压模具材料的选用原则。在冲压模具中,使用了各种金属材料和非金属材料,主要有碳钢、合金钢、铸铁、铸钢、硬质合金、低熔点合金、锌基合金、铝青铜、合成树脂、聚氨脂橡胶、塑料、层压桦木板等。制造模具的材料,要求具有高硬度、高强度、高耐磨性、适当的韧性、高淬透性和热处理不变形(或少变形)及淬火时不易开裂等性能。
合理选取模具材料及实施正确的热处理工艺是保证模具寿命的关键。对用途不同的模具,根据其工作状态、受力条件及被加工材料的性能、生产批量及生产率等因素综合考虑,并对上述要求的各项性能有所侧重,然后作出对钢种及热处理工艺的选择。
1、生产批量,当冲压件的生产批量很大时,模具的工作零件凸模和凹模的材料选取质量高、耐磨性好的模具钢。对于模具的其它工艺结构部分和辅助结构部分的零件材料,也要提高。在批量不大时,对材料性能的要求,以降低成本。
2、被冲压材料的,性能、模具零件的使用条件,当被冲压加工的材料较硬或变形抗力较大时,冲模的凸、凹模选取耐磨性好、强度高的材料。拉深不锈钢时,可采用铝青铜凹模,因为它具有较好的抗粘着性。而导柱导套则要求耐磨和较好的韧性,故多采用低碳钢表面渗碳淬火。又如,碳素工具钢的主要不足是淬透性差,在冲模零件断面尺寸较大时,淬火后其中心硬度仍然较低,但是,在行程次数很大的压床上工作时,由于它的耐冲击性好反而成为优点。对于固定板、卸料板类零件,不但要有足够的强度,而且要求在工作过程中变形小。另外,还可以采用冷处理和深冷处理、真空处理和表面强化的方法提高模具零件的性能。对于凸、凹模工作条件较差的冷挤压模,选取有足够硬度、强度、韧性、耐磨性等综合机械性能较好的模具钢,同时具有一定的红硬性和热疲劳强度等。
3、冲压材料性能,考虑材料的冷热加工性能和工厂现有条件。
4、降低生产成本,注意采用微变形模具钢,以减少机加工费用。
5、开发专用模具钢,对特殊要求的模具,开发用具有专门性能的模具钢。
6、考虑我国模具的生产和使用情况,选择模具材料要根据模具零件的使用条件来决定,做到在满足主要条件的前提下,选用价格低廉的材料,降低成本。
请问“SPFH590”是什么钢材未处理时硬度有多少?用冲压模具生产此材料的产品凹凸模应用什么钢材?
“SPFH590”是高强度汽车用钢,用于要求良好成型加工性能并有高强度要求的的汽车构架、车轮等汽车结构件等产品。
由于此钢种含碳量较低,未处理时硬度较低,普通冲压模具材料均可进行生产,建议采用合金模具钢为好。
SPFH590:
成分:C ≤0.18
Si ≤0.60
Mn ≤2.00
P ≤0.025
S ≤0.025
Alt ≥0.010
屈服强度≥420MPa
伸长率≥19%
普通级表面(FA)
酸洗表面或轧制表面
表面允许有深度(或高度)不超过钢板厚度公差之半的麻点、凹面、划痕等轻微、局部的缺欠,但应保证钢板及钢带允许的最小厚度。
较高级表面(FB)
酸洗表面
表面允许有不影响成型性的局部缺欠,如轻微划伤、轻微压痕、轻微麻点、轻微辊印及色差等。
冲压模具常用材料的特点及优劣?
模具有很多种类,不同的模具有不同的材料可供选择,而同一种材料在不同的模具结构上都有不同的侧重点。
牌 号 对 照 表
钢厂名称 钢重 钢材 标准比较 交货状态 主要成分(%) 淬硬 回火温度(℃)和硬度(HRC) 特 征 用 途
编号 AISI JIS DIN GB/YB 出厂硬度 C Mn Si Cr Mo V Ni W Cu Al S P 温度℃ 100 200 300 400 450 500 525 550 600 650 700
德国布德鲁斯 塑 料 模 具 钢 2738 P20+Ni PDS5 40CrMnNi - 预硬化 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匀,晶粒 厚度大于400mm 之射出,压力成型模、
Mo8.6.4 HRC30~34 组织细致,咬花效果均匀,易加工可镀硬铬。 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 纯净、含硫量和夹杂物及低。优良的抛旋光性, 适用于塑料模具部件,尤其适用于大
MOD.TS Mo8.6.4 耐磨性和机加工性能,有良好的可焊性和导热 型模具如保险杆、仪表板、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。最适用于大型模具。 圾箱、行李箱外壳、电视机壳等。
MOD.TS(HH) Mo8.6.4
2711 6F2 NAK80 54NiCrV6 5CrNiMo 预硬化 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 - 预硬型镍铬钼合金工具钢、质强韧、耐压、易 大小型射出成型模
HRC38~44 抛光、可氮化
耐蚀型模具钢 2316 420+Cr SUS X36CrMo17 3Cr13Mo 已调质至 0.28 0.95 0.3 14.2 1.1 - 0.5 - - - ≤0.005 - 1020~1050 49 47 46 46 - 47 - - - 32 - 耐蚀性佳、材质强韧、耐磨耐压、易抛光 耐蚀性要求高的塑料模具、吹瓶模
ISO-B mod 4250J2 HRC28~33
2083 420+Cr 420J2 X42Cr13 3Cr13 预硬化 0.42 0.3 0.4 13 - - - - - - ≤0.005 - 1020~1050 56 55 52 51 - 52 - - 40 - - 耐蚀性佳、易加工、易抛光 耐蚀性要求高的塑料模具
ISO-B mod HRC38~42
热作钢 2343 H11 SKD6 X38CrMoV5.1 4Cr5MoSiV 退火态 0.38 0.4 1 5.2 1.15 0.4 - - - - ≤0.004 - 1000~1050 - - - 53 - 54 - - 48 - 30 耐磨热作钢,可硬化至HRC50 承受高应力之模具、模仁
ISO-B HB205~230
2344 H13 SKD61 X40CrMoV5.1 4Cr5MoSiV1 软性退火至 0.4 0.4 1 5.2 1.3 1 - - - - ≤0.004 - 1020~1060 53 52 52 54 - 56 - 54 50 42 32 可实施氮化处理,晶粒微细致密,高温软化抵抗性强, 用于铝和金或锌合金之热作模、压铸模、压出成型
ISO-B HB205~230 适合高强度之塑料成型模或铝合金压铸模,切削性强 模、塑料射出模、氮化顶出销、模仁、热剪床刀刃
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 可实施氮化处理,晶粒微细致密,高温软化抵抗性强 用于铝和金或锌合金之热作模、压铸模、塑料射出
(FDAC) ,适合高强度之塑料模或铝合金压铸模。 模、氮化顶出销、模仁、热剪床刀刃
2367 - - X38CrMoV5.3 - 退火态 0.38 0.45 0.4 5 3 0.6 - - - - ≤0.004 - 1030~1080 57 55 53 52 - 55 - 55 52 45 - 热抗拉强度高,回火稳定性好,淬透性好,热处理变 锻模、压铸模、精整模、芯棒
ISO-B HRC205~230 形小,由于进行了加钙处理有及好机械加工性
2714 6F3 SKT5 56NiCrMoV7 5CrNiMo 预硬化 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 - 高韧性热作用钢,有及强的抗高温回火软化性 所有锻造模的标准用料,特别是空气落锤模,也用
HRC40~42 气冷860~900 55 52 50 47 45 43 40 36 32 于冲床锻造的模具零件
日本日立钢材 热作钢 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 可抵受溶铝、镁、锌之腐蚀作用及热之急剧变动。
退火态 高温强度、韧性平衡点非常优越。被加工性良好,热 适宜制造铝、镁、锌合金压铸模、热镀或热冲铸
HB205~250 处理变行小,用途广泛通用热加工工具钢 工件及热体绞刀、轧刀、切刀、剪刀及热镀冲头等
冷作钢 SLD D2 SKD11 X155CrVM012.1 Cr12M0V 退火态 1.5 0.45 0.25 12 1 0.4 - - - - ≤0.01 ≤0.025 1000~1050 150~200HRC>58 优质韧性高铬钢 淬火性佳,热处理变形小,适合精密五金模具
HB230~250
国产 塑料模具钢 P20 P20 PDS5 日立钢材 HRC28~31 0.32 1 0.3 1.5 0.4 - - - - - ≤0.010 ≤0.020 50 49 46 42 - 36 - - 28 - - 适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 预硬化 1 1.5 - - 0.35 - 3 - 1 1 镜面研磨性能甚佳:放电加工性能甚佳:均匀的预加 用于要求光洁度较高的塑料制品,汽车透明件、电
HRC38~42 硬硬度:直接刻模加工。 脑外壳、相机机体及日常家庭用品。
备注:
热冲模用什么模具钢
热冲模用HMAX系列模具钢
材料名称 材料牌号 特性 用途 可用硬度值
HMAX系列热作模具钢 HMAX-D HMAX-D是高耐热中韧性模具钢,提高了断裂韧性和热疲劳抗力。工作温度达700℃以上,是一种空冷硬化型的热作模具钢,具有高温韧性及热稳定性高,冷热疲劳抗力和热磨损性能好等优点。 HMAX-D适用于制作受热温度较高,使用条件苛刻的热作模具,如黑色及有色金属材料的热挤压模,热精锻模等。钢使用寿命比3Cr2W8V钢有显著提高。 HRC48~50
HMAX-R HMAX-R是新型高耐热中韧性模具钢热作模具钢,使用寿命比3Cr2W8V钢高标准2-6倍,适于制造温度较高,与工件接触时间长,易引起热变形塌陷或热磨损失效的模具。良好的热强性、红硬性和耐磨性 2.耐热冲击及抗冷热疲劳性能均佳 3.切削加工性能好、淬火温度范围宽、淬透性好。 HMAX-R钢轴承内圈成形冲头、)轴承内圈切底冲头、)轴承内圈成形凹模、轴承外圈成形凹模、钢球热镦模、汽车气门热锻模、汽车弹簧芯棒、汽车起动电机驱动齿轮高速锻模、螺母热锻模、柱塞热压冲头、紫铜热挤压模、自行车曲柄滚锻模、缝纫机摆梭头等。 HRC50~55
HMAX-3 HMAX-3钢是中耐热高韧性具有优良的强韧性,较高热强性、耐磨性、回火稳定性,抗冷热疲劳性能、冷热加工性能好,工作温度700℃以上。该钢通用性强,适合于制作在高温、高速、高负荷、急冷急热条件下工作的模具,其性能优于4Cr5W2VSi和3Cr2W8V钢,模具寿命比3Cr2W8V钢提高标准2—3倍。 HMAX-3钢适用于热锻成形凹模、连杆辊锻模、轴承套圈毛坯热挤压凹模、高强钢精锻模、中小型机锻模、高温轧辊模具、铝合金压铸模等模具上,都有良好的效果。 HRC48~50
HMAX-4 HMAX-4是针对铜合金压铸、热锻、热挤压、热剪切、热轧辊模而研制的新型热作模具用钢,也是一种中碳超高强度和空冷硬化型耐高温模具钢,具有良好的热强性、红硬性和耐磨性。 由于HMAX-4模具钢种的各项综合性能良好,适用于制作受热温度较高,使用条件要求苛刻的铜合金压铸、热锻、热挤压、热剪切、热轧辊模热作模具。汽车变速箱同步器铜锥环压铸模、铜弯管接头压铸模、1/2铜闸阀体压铸模、1铜闸阀体壳压铸模、铜管热挤压模、轴承套圈热挤压模、液锻活塞模等模具比3CR2W8V名称提高3-6倍。 HRC52~55
HMAX-5 "冷热两用基体钢,基体纯净、 退火组织均匀、各个方向都具有优良的韧性和延展性、 良好的耐磨性 、 良好的热处理尺寸稳定性、优良的淬透性、良好的抗回火软化性能、良好的高温强度、良好的抗热疲劳性、 极佳的抛光性,兼具高硬度高耐磨性和高韧性。
" "HMAX-5钢具有优异的冲击韧性、高耐磨性、高的使用硬度,适用于各种热作(热挤压、压铸、复杂型腔热锻)模具,主要针对高韧性和高硬度兼备的热态工况,也可以作为冷作模具材料(如重型冲裁、冷锻等),还可用于高镜面、高耐磨性、高韧性的复杂型腔塑胶模具。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 也适用于工况非常苛刻的热模段、 热冲压模具、 冷作模具和工程用钢, 例如: 高速热锻模具(精密齿轮、曲轴、连杆、气门芯模具, 高负荷冲切模具、 搓丝模具等;也适用于耐磨性要求特高的增强型塑料和压塑模具;高温耐磨性要求很高的热挤压模具等。
HRC56~58
HMAX-6 "HMAX-6是高耐热高韧性冷热兼用基体模具钢,硫含量极低(< 5ppm) , 基体纯净、 组织均匀, 无大块共晶碳化物、 淬回火后有优越的冲击性能, 兼有高的高温强度、 高韧性。
" "HMAX-6适用于热锻工艺中对耐磨性异常严苛( 如冲头类) 的情况和耐高温模具( 如气门类) 。也适合应用与热锻、热冲、热轧、顶锻、轴向闭模轧制、热弯等工况下的模具或工具。
" HRC58~60
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