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        1. 模具選材的三方面原則
          來(lái)源: admin   發(fā)布時(shí)間: 2015-01-08   2250 次瀏覽   大小:  16px  14px  12px

          (一)模具滿(mǎn)足工作條件要求

          1.耐磨性

          坯料在模具型腔中塑性變性時(shí),沿型腔表面既流動(dòng)又滑動(dòng),使型腔表面與坯料間產(chǎn)生劇烈的摩擦,從而導致模具因磨損而失效。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。

          硬度是影響耐磨性的主要因素。一般情況下,模具零件的硬度越高,磨損量越小,耐磨性也越好。另外,耐磨性還與材料中碳化物的種類(lèi)、數量、形態(tài)、大小及分布有關(guān)。

          2.強韌性

          模具的工作條件大多十分惡劣,有些常承受較大的沖擊負荷,從而導致脆性斷裂。為防止模具零件在工作時(shí)突然脆斷,模具要具有較高的強度和韌性。

          模具的韌性主要取決于材料的含碳量、晶粒度及組織狀態(tài)。

          3.疲勞斷裂性能

          模具工作過(guò)程中,在循環(huán)應力的長(cháng)期作用下,往往導致疲勞斷裂。其形式有小能量多次沖擊疲勞斷裂、拉伸疲勞斷裂接觸疲勞斷裂及彎曲疲勞斷裂。

          模具的疲勞斷裂性能主要取決于其強度、韌性、硬度、以及材料中夾雜物的含量。

          4.高溫性能

          當模具的工作溫度較高進(jìn),會(huì )使硬度和強度下降,導致模具早期磨損或產(chǎn)生塑性變形而失效。因此,模具材料應具有較高的抗回火穩定性,以保證模具在工作溫度下,具有較高的硬度和強度。

          5.耐冷熱疲勞性能

          有些模具在工作過(guò)程中處于反復加熱和冷卻的狀態(tài),使型腔表面受拉、壓力變應力的作用,引起表面龜裂和剝落,增大摩擦力,阻礙塑性變形,降低了尺寸精度,從而導致模具失效。冷熱疲勞是熱作模具失效的主要形式之一,幫這類(lèi)模具應具有較高的耐冷熱疲勞性能。

          6.耐蝕性

          有些模具如塑料模在工作時(shí),由于塑料中存在氯、氟等元素,受熱后分解析出HCI、HF等強侵蝕性氣體,侵蝕模具型腔表面,加大其表面粗糙度,加劇磨損失效。

          (二)模具滿(mǎn)足工藝性能要求

          模具的制造一般都要經(jīng)過(guò)鍛造、切削加工、熱處理等幾道工序。為保證模具的制造質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,其材料應具有良好的可鍛性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性;還應具有小的氧化、脫碳敏感性和淬火變形開(kāi)裂傾向。

          1.可鍛性

          具有較低的熱鍛變形抗力,塑性好,鍛造溫度范圍寬,鍛裂冷裂及析出網(wǎng)狀碳化物傾向低。

          2.退火工藝性

          球化退火溫度范圍寬,退火硬度低且波動(dòng)范圍小,球化率高。

          3.切削加工性

          切削用量大,刀具損耗低,加工表面粗糙度低。

          4.氧化、脫碳敏感性

          高溫加熱時(shí)抗氧化懷能好,脫碳速度慢,對加熱介質(zhì)不敏感,產(chǎn)生麻點(diǎn)傾向小。

          5.淬硬性

          淬火后具有均勻而高的表面硬度。

          6.淬透性

          淬火后能獲得較深的淬硬層,采用緩和的淬火介質(zhì)就能淬硬。

          7.淬火變形開(kāi)裂傾向

          常規淬火體積變化小,形狀翹曲、畸變輕微,異常變形傾向低。常規淬火開(kāi)裂敏感性低,對淬火溫度及工件形狀不敏感。

          8.可磨削性

          砂輪相對損耗小,無(wú)燒傷極限磨削用量大,對砂輪質(zhì)量及冷卻條件不敏感,不易發(fā)生磨傷及磨削裂紋。

          (三)模具滿(mǎn)足經(jīng)濟性要求

             在給模具選材是,必須考慮經(jīng)濟性這一原則,盡可能地降低制造成本。因此,在滿(mǎn)足使用性能的前提下,首先選用價(jià)格較低的,能用碳鋼就不用合金鋼,能用國產(chǎn)材料就不用進(jìn)口材料。另外,在選材時(shí)還應考慮市場(chǎng)的生產(chǎn)和供應情況,所選鋼種應盡量少而集中,易購買(mǎi)。

          (一)模具滿(mǎn)足工作條件要求

          1.耐磨性

          坯料在模具型腔中塑性變性時(shí),沿型腔表面既流動(dòng)又滑動(dòng),使型腔表面與坯料間產(chǎn)生劇烈的摩擦,從而導致模具因磨損而失效。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。

          硬度是影響耐磨性的主要因素。一般情況下,模具零件的硬度越高,磨損量越小,耐磨性也越好。另外,耐磨性還與材料中碳化物的種類(lèi)、數量、形態(tài)、大小及分布有關(guān)。

          2.強韌性

          模具的工作條件大多十分惡劣,有些常承受較大的沖擊負荷,從而導致脆性斷裂。為防止模具零件在工作時(shí)突然脆斷,模具要具有較高的強度和韌性。

          模具的韌性主要取決于材料的含碳量、晶粒度及組織狀態(tài)。

          3.疲勞斷裂性能

          模具工作過(guò)程中,在循環(huán)應力的長(cháng)期作用下,往往導致疲勞斷裂。其形式有小能量多次沖擊疲勞斷裂、拉伸疲勞斷裂接觸疲勞斷裂及彎曲疲勞斷裂。

          模具的疲勞斷裂性能主要取決于其強度、韌性、硬度、以及材料中夾雜物的含量。

          4.高溫性能

          當模具的工作溫度較高進(jìn),會(huì )使硬度和強度下降,導致模具早期磨損或產(chǎn)生塑性變形而失效。因此,模具材料應具有較高的抗回火穩定性,以保證模具在工作溫度下,具有較高的硬度和強度。

          5.耐冷熱疲勞性能

          有些模具在工作過(guò)程中處于反復加熱和冷卻的狀態(tài),使型腔表面受拉、壓力變應力的作用,引起表面龜裂和剝落,增大摩擦力,阻礙塑性變形,降低了尺寸精度,從而導致模具失效。冷熱疲勞是熱作模具失效的主要形式之一,幫這類(lèi)模具應具有較高的耐冷熱疲勞性能。

          6.耐蝕性

          有些模具如塑料模在工作時(shí),由于塑料中存在氯、氟等元素,受熱后分解析出HCI、HF等強侵蝕性氣體,侵蝕模具型腔表面,加大其表面粗糙度,加劇磨損失效。

          (二)模具滿(mǎn)足工藝性能要求

          模具的制造一般都要經(jīng)過(guò)鍛造、切削加工、熱處理等幾道工序。為保證模具的制造質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,其材料應具有良好的可鍛性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性;還應具有小的氧化、脫碳敏感性和淬火變形開(kāi)裂傾向。

          1.可鍛性

          具有較低的熱鍛變形抗力,塑性好,鍛造溫度范圍寬,鍛裂冷裂及析出網(wǎng)狀碳化物傾向低。

          2.退火工藝性

          球化退火溫度范圍寬,退火硬度低且波動(dòng)范圍小,球化率高。

          3.切削加工性

          切削用量大,刀具損耗低,加工表面粗糙度低。

          4.氧化、脫碳敏感性

          高溫加熱時(shí)抗氧化懷能好,脫碳速度慢,對加熱介質(zhì)不敏感,產(chǎn)生麻點(diǎn)傾向小。

          5.淬硬性

          淬火后具有均勻而高的表面硬度。

          6.淬透性

          淬火后能獲得較深的淬硬層,采用緩和的淬火介質(zhì)就能淬硬。

          7.淬火變形開(kāi)裂傾向

          常規淬火體積變化小,形狀翹曲、畸變輕微,異常變形傾向低。常規淬火開(kāi)裂敏感性低,對淬火溫度及工件形狀不敏感。

          8.可磨削性

          砂輪相對損耗小,無(wú)燒傷極限磨削用量大,對砂輪質(zhì)量及冷卻條件不敏感,不易發(fā)生磨傷及磨削裂紋。

          (三)模具滿(mǎn)足經(jīng)濟性要求

             在給模具選材是,必須考慮經(jīng)濟性這一原則,盡可能地降低制造成本。因此,在滿(mǎn)足使用性能的前提下,首先選用價(jià)格較低的,能用碳鋼就不用合金鋼,能用國產(chǎn)材料就不用進(jìn)口材料。另外,在選材時(shí)還應考慮市場(chǎng)的生產(chǎn)和供應情況,所選鋼種應盡量少而集中,易購買(mǎi)。

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