模具材料常用的处理方法(冲压模具材料知识.ppt)
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模具材料常用的处理方法
以下是小编整理的关于模具材料常用的处理方法的论文,欢迎大家借鉴。
摘要:碳素工具钢和在碳钢的基础上加入不同元素的合金钢,机械性能优良,常用作模具材料(文中称为模具钢)。
本文浅谈了模具材料常用的热处理方法及热处理过程中常出现的问题等内容。
碳素工具钢组织中常出现网状碳化物沿晶界析出、碳化物偏析分布、出现魏氏组织和游离态石墨析出等组织缺陷。
①网状碳化物沿晶界析出,主要是由于锻造时,终锻温度过高而冷却速度缓慢,导致二次碳化物沿奥氏体晶界析出,并逐渐生长连成网状。
尤其是在高碳高铬的情况下,网状碳化物极易出现。
冲压模具材料知识.ppt
EN-JS2070,1.2769S或1.2320。
1.2333(G)/1.2358(W)1.2382(G)/1.2379(W)。
1.2333(G)/1.2358(W)1.2382(G)/1.2379(W)。
三级模具(大于等于450辆/天),屈服强度介于325和515MPa之间,钢板厚度小于等于1.7mm。
EN-JS20701.2769S或1.2320。
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浅析模具材料的筛选原则
(1)对于用切削加工或电加工成形,其对于对模具材料的要求较为宽泛,就前者而言,倘若材料本身的切削加工性较为优异,相应模具的加工成本也能够得到缩减,同时还可以大大缩减制造周期;就后者而言,其对于模具材料的要求体现在需具备较为良好的导电性。
(2)对于冷挤压成形,其大多应用于形状相对单一的塑料模,相应的材料大都采用低碳钢或者含碳量低的合金钢等。
一般情况下都需要模具标准件的表面具备一定程度的耐磨性,因此在进行冷挤压加工后,都会对其表面进行渗碳淬火、回火处理。
(3)对于超塑性成形,其采用的材料大都为共晶合金或共析合金,该类型的合金组分包括两相,若该两相的体积分数接近且第二相相对细小,则该合金的超塑性极佳,具体应用包括:Zn-22Al、T8钢等。
对于具有超塑形的合金,其优势在于能够在一定温度下,通过较低的应变速率挤压就能够取得外形繁琐的理想塑料模。
在成形ABS、聚氯乙烯等塑料时,其会分解出具有腐蚀性的气体,进而对塑料膜造成损害。
所以加工时与该类塑料紧密接触的塑料模需具备较佳的耐腐蚀性。
常见的马氏体不锈钢(2Cr13、3Cr13)以及时效硬化不锈钢(17-4PH)的耐腐蚀性都较好。
在成形上数类型塑料时,应配置耐腐蚀性较强的钢种,也可对普通材料的塑料模进行镀耐腐蚀金属处理,尽可能减少腐蚀危害。
在成形添有玻璃纤维、石英粉等成分的硬质塑料时,因为添加物的硬度相对较高,就会导致塑料的流动性大打折扣,造成塑料模出现磨损、破裂等情形。
所以成形该类塑料时,模具材料大都选用可通过淬火取得高硬度的工模具钢,常见的有:T10A、CrWMn、9Mn2V等。
对于高速成形,其模具表面温度在短时间内会大于400°C,而正常条件下下塑料的成形温度区间为【200,350】;为确保塑料模的客观应用精度,同时防止由于温度过高导致的塑料制品于脱模后发生变形,相应的塑料模材料需具备较佳的导热性,因此可采用高强度铝合金(LC9等)打制塑料模。
成形透明塑料制品时,其对模具材料的要求体现在苛刻的镜面加工性,其要求模具材料可淬成高硬度,同方式其内部的非金属夹杂物、疏松气孔等都必须极少,还要确保其纤维组织的排布紧密。
为满足上述要求需采用超纯净钢,如4Cr5MoSiV1以及18Ni马氏体时效钢等。
成形塑料磁体时,为实现其在某特定方向具备较佳的磁性能,可采取奥氏体无磁模具钢打制。
大多数的塑料制品为满足美观,其表面都要求具备装饰花纹,所以塑料模材料的装饰纹加工性也有一定要求,可采用显微组织排列紧密、非金属夹杂物少的模具钢进行加工。
部分塑料制品对于尺寸精度的要求很高,为满足要求可采用热膨胀系数小、热处理时变形范围小的模具钢,性能最优的选择莫过于18Ni马氏体时效钢,但是考虑经济性原则,可采用Cr12MoV钢,经淬火、深冷处理,取得的效果也相对较好。
综合上文所述,塑料模的失效方式包括如下四种:腐蚀、磨损以及变形、开裂。
因此针对不同类型的失效,需选取不同的模具材料。
对由于腐蚀而失效的塑料模,相应的模具材料可选马氏体不锈钢(2Cr13、3Cr13)、18Ni马氏体时效钢、沉淀硬化不锈钢(17-4PH)或镍基超合金,如果条件不允许也可通过对普通模具镀铬或其他耐腐蚀金属的方式来尽可能缩减腐蚀水平,同时需定期检查镀层完整性。
对由于磨损而失效的塑料模,应尽可能筛选可淬成高硬度的碳素、合金或高速工具钢,同时为尽可能提升小型塑料模的耐磨性,可适当筛选硬质合金,以此打制所需要的塑料模。
对于塑料模变形,在大多数情况下都是因为模具材料经过长期服役,部分零部件表面的尺寸稳定性较差而导致的。
钢中的残余奥氏体发生相变是导致钢制塑料模尺寸稳定性较差的关键缘由;除此之外,塑料模内的残余应力逐渐释放,也会导致塑料模的尺寸或形状发生变化,为避免类似情况的发生,可选择预硬钢或经过深冷处理的Cr12MoV钢来制造塑料模。
对于塑料模的开裂,除了其本身的设计不当,还可能是塑料模在制造过程中产生脆化或残留较大的残余应力,这时需按照具体原因采取针对性措施。
对于冷冲模的材料筛选,可根据其零件大小、模架以及辅助零件不同部位的实际应用要求进行筛选;对于塑料模的材料筛选,需根据加工方式、服役条件、制品的质量条件以及塑料模的失效方式进行筛选,不仅如此,上述二者的筛选需在满足客观需求的前提下结合考虑经济性原则进行综合考虑,适时筛选出最为恰当的塑料模材料。
希望本文所论述的内容能够为客观加工材料筛选提供一定的借鉴价值。
[1]赖啸,伍倪燕,刘勇.浅析模具CAD/CAM技术在国内机械制造行业中的发展及应用[J].科技风,2016(17):151。
[2]魏兴钊,朱伟恒,覃宁,朱繁康,冼酷元,张伟文.Cr12型钢制冷作模具的失效分析与探讨[J].金属热处理.2011(01)。
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