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模具选 材是整个模具制作过程中非常重要的一个环节
作者:admin 时间:2018/9/5 13:56:53

模具选 材需要满足三个原则,模具满足耐磨性、强韧性等工作需求,模具满足工艺要求,同时模 具应满足经济适用性。

条件要求

1、耐磨性

坯料在 模具型腔中塑性变性时,沿型腔 表面既流动又滑动,使型腔 表面与坯料间产生剧烈的摩擦,从而导 致模具因磨损而失效。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 影响耐磨性的主要因素。一般情况下,模具零件的硬度越高,磨损量越小,耐磨性也越好。另外,耐磨性 还与材料中碳化物的种类、数量、形态、大小及分布有关。

2.强韧性

模具的 工作条件大多十分恶劣,有些常 承受较大的冲击负荷,从而导致脆性断裂。为防止 模具零件在工作时突然脆断,模具要 具有较高的强度和韧性。

模具的 韧性主要取决于材料的含碳量、晶粒度及组织状态。

3.疲劳断裂性能

模具工作过程中,在循环 应力的长期作用下,往往导致疲劳断裂。其形式 有小能量多次冲击疲劳断裂、拉伸疲 劳断裂接触疲劳断裂及弯曲疲劳断裂。

模具的 疲劳断裂性能主要取决于其强度、韧性、硬度、以及材 料中夹杂物的含量。

4.高温性能

当模具 的工作温度较高进,会使硬度和强度下降,导致模 具早期磨损或产生塑性变形而失效。因此,模具材 料应具有较高的抗回火稳定性,以保证 模具在工作温度下,具有较 高的硬度和强度。

5.耐冷热疲劳性能

有些模 具在工作过程中处于反复加热和冷却的状态,使型腔表面受拉、压力变应力的作用,引起表面龟裂和剥落,增大摩擦力,阻碍塑性变形,降低了尺寸精度,从而导致模具失效。冷热疲 劳是热作模具失效的主要形式之一,帮这类 模具应具有较高的耐冷热疲劳性能。

6.耐蚀性

有些模 具如塑料模在工作时,由于塑料中存在氯、氟等元素,受热后分解析出HCI、HF等强侵蚀性气体,侵蚀模具型腔表面,加大其表面粗糙度,加剧磨损失效。

工艺性能

模具的 制造一般都要经过锻造、切削加工、热处理等几道工序。为保证 模具的制造质量,降低生产成本,其材料 应具有良好的可锻性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性;还应具有小的氧化、脱碳敏 感性和淬火变形开裂倾向。

1.可锻性

具有较 低的热锻变形抗力,塑性好,锻造温度范围宽,锻裂冷 裂及析出网状碳化物倾向低。

2.退火工艺性

球化退火温度范围宽,退火硬 度低且波动范围小,球化率高。

3.切削加工性

切削用量大,刀具损耗低,加工表面粗糙度低。

4.氧化、脱碳敏感性

高温加 热时抗氧化怀能好,脱碳速度慢,对加热介质不敏感,产生麻点倾向小。

5.淬硬性

淬火后 具有均匀而高的表面硬度。

6.淬透性

淬火后 能获得较深的淬硬层,采用缓 和的淬火介质就能淬硬。

7.淬火变形开裂倾向

常规淬火体积变化小,形状翘曲、畸变轻微,异常变形倾向低。常规淬 火开裂敏感性低,对淬火 温度及工件形状不敏感。

8.可磨削性

砂轮相对损耗小,无烧伤 极限磨削用量大,对砂轮 质量及冷却条件不敏感,不易发 生磨伤及磨削裂纹。


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