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                                      當前位置:首頁 >> 新聞中心 >>  行業動態

                                      恒勝(東莞)實業有限公司
                                        

                                      微信圖片_20171109161719.jpg

                                      聯系人:  汪先生

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                                      制造模具的材料有哪些?該怎么選擇?
                                      發布時間:2020-09-05 15:43:20 | 瀏覽次數:

                                      77wAXMqeOQwUQnupbL1DLn_AKXI5UtrjEcMtc-Gy5ZeVmBkkt0SzT-4HF9lVe-Us-ax1gBpXWZgIg9ihWrmXNgEV4Z-eJraSdlNykw82TMUa0NIrs_cDqp4nqafdEI9A.jpg

                                      在沖壓模具中,使用了各種金屬材料和非金屬材料,主要有碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質合金、低熔點合金、鋅基合金、鋁青銅、合成樹脂、聚氨脂橡膠、塑料、層壓樺木板等。

                                      制造模具的材料,要求具有高硬度、高強度、高耐磨性、適當的韌性、高淬透性和熱處理不變形(或少變形)及淬火時不易開裂等性能。

                                      我們先來了解一下沖壓模具材料的種類

                                      制造沖壓模具的材料有鋼材、硬質合金、鋼結硬質合金、鋅基合金、低熔點合金、鋁青銅、高分子材料等等。目前制造沖壓模具的材料絕大部分以鋼材為主,常用的模具工作部件材料的種類有: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、基體鋼以及硬質合金、鋼結硬質合金等等。

                                      具種類

                                      工作條件

                                      對模具材料的性能要求

                                      常用材料


                                      冷沖模

                                      沖裁模

                                      主要用于各種板料的沖切成型,其刃口在工作過程中受到強烈的磨擦和沖擊。

                                      具有較高的耐磨性、沖擊韌性以及耐疲勞斷裂性能。

                                      Cr12mov、Cr12、SKD11、T10A、W18Cr4V、6-5-4-2




                                      擠壓模

                                      主要用于變形成型,工作時沖頭承受巨大的壓力,凹模則承受巨大的張力;由于金屬在型腔中劇烈流動,使沖頭和凹模工作面受到強烈地摩擦,并使模具表面溫度上升200——300。

                                      具有較高的變形抗力、耐磨性及斷裂抗力,此外還應具有高的回火穩定性。


                                      H13、3Cr2W8V、40Cr、38CrMoAl、5CrNiMo




                                      拉伸模

                                      主要用于具有一定塑性板料的拉深成型,工作應力不大,但凹模入口處承受強烈摩擦。

                                      具有高的硬度及耐磨性,工作表面粗糙度較低


                                      Cr12MoV、Cr12、D2、6-5-4-2、PeCu




                                      彎曲模

                                      主要用于具有一定塑性金屬材料的彎曲成型,作用于模具的負荷不很大,但有一定摩擦。

                                      具有高的耐磨性和斷裂能力。


                                      Cr12MoV、D2、T10A、S45C




                                      a.碳素工具鋼

                                      在模具中應用較多的碳素工具鋼為T8A、T10A等,優點為加工性能好,價格便宜。但淬透性和紅硬性差,熱處理變形大,承載能力較低。

                                      b.低合金工具鋼

                                      低合金工具鋼是在碳素工具鋼的基礎上加入了適量的合金元素。與碳素工具鋼相比,減少了淬火變形和開裂傾向,提高了鋼的淬透性,耐磨性亦較好。用于制造模具的低合金鋼有 CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代號CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代號GD)等。

                                      c. 高碳高鉻工具鋼

                                      常用的高碳高鉻工具鋼有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1(代號D2),它們具有較好的淬透性、淬硬性和耐磨性,熱處理變形很小,為高耐磨微變形模具鋼,承載能力僅次于高速鋼。但碳化物偏析嚴重,必須進行反復鐓拔(軸向鐓、徑向拔)改鍛,以降低碳化物的不均勻性,提高使用性能。

                                      d. 高碳中鉻工具鋼

                                      用于模具的高碳中鉻工具鋼有Cr4W2MoV、Cr6WV 、Cr5MoV等,它們的含鉻量較低,共晶碳化物少,碳化物分布均勻,熱處理變形小,具有良好的淬透性和尺寸穩定性。與碳化物偏析相對較嚴重的高碳高鉻鋼相比,性能有所改善。

                                      e. 高速鋼

                                      高速鋼具有模具鋼中最高的的硬度、耐磨性和抗壓強度,承載能力很高。模具中常用的有W18Cr4V(代號8-4-1)和含鎢量較少的W6Mo5 Cr4V2(代號6-5-4-2,美國牌號為M2)以及為提高韌性開發的降碳降釩 高速鋼 6W6Mo5 Cr4V(代號6W6或稱低碳M2)。高速鋼也需要改鍛 ,以改善其碳化物分布 。

                                      f. 基體鋼

                                      在高速鋼的基本成分上添加少量的其它元素,適當增減含碳量,以改善鋼的性能。這樣的鋼種統稱基體鋼。它們不僅有高速鋼的特點,具有一定的耐磨性和硬度,而且抗疲勞強度和韌性均優于高速鋼,為高強韌性冷作模具鋼,材料成本卻比高速鋼低。模具中常用的基體鋼有 6Cr4W3Mo2VNb(代號65Nb)、7Cr7Mo2V2Si(代號LD)、5Cr4Mo3SiMnVAL(代號012AL)等。

                                      g. 硬質合金和鋼結硬質合金

                                      硬質合金的硬度和耐磨性高于其它任何種類的模具鋼,但抗彎強度和韌性差。用作模具的硬質合金是鎢鈷類,對沖擊性小而耐磨性要求高的模具,可選用含鈷量較低的硬質合金。對沖擊性大的模具,可選用含鈷量較高的硬質合金。

                                      鋼結硬質合金是以鐵粉加入少量的合金元素粉末(如鉻、 鉬 、鎢、釩等)做粘合劑,以碳化 鈦或碳化鎢為硬質相 ,用粉末冶金方法燒結而成。鋼結硬質合金的基體是鋼,克服了硬質合金韌性較差、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,雖然硬度和耐磨性低于硬質合金,但仍高于其它鋼種,經淬火、回火后硬度可達 68 ~ 73HRC。

                                      h.新材料

                                      沖壓模具使用的材料屬于冷作模具鋼,是應用量大、使用面廣、種類最多的模具鋼。主要性能要求為強度、韌性、耐磨性。目前冷作模具鋼的發展趨勢是在高合金鋼D2(相當于我國Cr12MoV)性能基礎上,分為兩大分支:一種是降低含碳量和合金元素量,提高鋼中碳化物分布均勻度,突出提高模具的韌性。如美國釩合金鋼公司的8CrMo2V2Si、日本大同特殊鋼公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是以提高耐磨性為主要目的,以適應高速、自動化、大批量生產而開發的粉末高速鋼。如德國的320CrVMo13,等。

                                      合理選取模具材料及實施正確的熱處理工藝是保證模具壽命的關鍵。對用途不同的模具,應根據其工作狀態、受力條件及被加工材料的性能、生產批量及生產率等因素綜合考慮,并對上述要求的各項性能有所側重,然后作出對鋼種及熱處理工藝的相應選擇。

                                      1. 生產批量

                                      當沖壓件的生產批量很大時,模具的工作零件凸模和凹模的材料應選取質量高、耐磨性好的模具鋼。對于模具的其它工藝結構部分和輔助結構部分的零件材料,也要相應地提高。在批量不大時,應適當放寬對材料性能的要求,以降低成本。

                                      2. 被沖壓材料的,性能、模具零件的使用條件

                                      當被沖壓加工的材料較硬或變形抗力較大時,沖模的凸、凹模應選取耐磨性好、強度高的材料。拉深不銹鋼時,可采用鋁青銅凹模,因為它具有較好的抗粘著性。而導柱導套則要求耐磨和較好的韌性,故多采用低碳鋼表面滲碳淬火。又如,碳素工具鋼的主要不足是淬透性差,在沖模零件斷面尺寸較大時,淬火后其中心硬度仍然較低,但是,在行程次數很大的壓床上工作時,由于它的耐沖擊性好反而成為優點。對于固定板、卸料板類零件,不但要有足夠的強度,而且要求在工作過程中變形小。另外,還可以采用冷處理和深冷處理、真空處理和表面強化的方法提高模具零件的性能。對于凸、凹模工作條件較差的冷擠壓模,應選取有足夠硬度、強度、韌性、耐磨性等綜合機械性能較好的模具鋼,同時應具有一定的紅硬性和熱疲勞強度等。

                                      3. 材料性能

                                      應考慮材料的冷熱加工性能和工廠現有條件。

                                      4. 降低生產成本

                                      注意采用微變形模具鋼,以減少機加工費用。

                                      5. 開發專用模具鋼

                                      對特殊要求的模具,應開發應用具有專門性能的模具鋼。

                                      6. 考慮我國模具的生產和使用情況

                                      選擇模具材料要根據模具零件的使用條件來決定,做到在滿足主要條件的前提下,選用價格低廉的材料,降低成本。



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