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大型沖壓模具選擇的材料
- 2020-10-26-
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摩登4制造大型沖壓模具的原材料有鋼材、硬質合金、鋼結硬質合金、鋅基合金、低熔點合金、鋁青銅、纖維材料這些。制造大型沖壓模具的原材料絕大多數以鋼材為主導,常見的模貝工作中構件原材料的類型有:調質鋼、低合金工具鋼、高碳鋼高鉻或中鉻合金鋼、中碳碳素鋼、彈簧鋼、基材鋼及其硬質合金、鋼結硬質合金這些。

基礎歸類

a.調質鋼

在模貝中運用較多的調質鋼為T8A、T10A等,優勢為生產加工特性好,價格低。但切削性能和紅強制差,熱處理工藝形變大,承載力較低。

b.低合金工具鋼

低合金工具鋼是在調質鋼的基本上添加了適當的鋁合金原素。與調質鋼對比,降低了熱處理形變和裂開趨向,提升 了鋼的切削性能,耐磨性能亦不錯。用以制造模貝的高合金鋼有CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(編號CH-1)、6CrNiSiMnMoV(編號GD)等。

c.高碳鋼高鉻合金鋼

摩登4常見的高碳鋼高鉻合金鋼有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1(編號D2)、SKD11,他們具備不錯的切削性能、淬強制和耐磨性能,熱處理工藝形變不大,為超耐磨微形變模具鋼材,承載力僅次彈簧鋼。但滲碳體縮松比較嚴重,務必開展不斷鐓拔(軸徑鐓、軸向拔)改鍛,以減少滲碳體的不勻稱性,提升 性能指標。

d.高碳鋼中鉻合金鋼

用以模貝的高碳鋼中鉻合金鋼有Cr4W2MoV、Cr6WV、Cr5CoV等,他們的含鎂量較低,共晶滲碳體少,滲碳體遍布勻稱,熱處理工藝形變小,具備優良的切削性能和規格可靠性。與滲碳體縮松相對性較比較嚴重的高碳鋼高錳鋼對比,特性明顯改善。

e.彈簧鋼

摩登4彈簧鋼具備模具鋼材中最大的的強度、耐磨性能和抗拉強度,承載力很高。模貝中常見的有W18Cr4V(代號8-4-1)和含鎢量較少的W5Mo5Cr4V2(編號6-5-4-2,英國型號為M2)及其為提升 延展性開發設計的降碳降釩彈簧鋼6W5Mo5Cr4V(編號6W6或稱低碳環保M2)。彈簧鋼也必須改鍛,以改進其滲碳體遍布。

f.基材鋼

在彈簧鋼的基本特征上加上小量的其他原素,適度調整碳含量,以改進鋼的特性。那樣的鋼材牌號通稱基材鋼。他們不但有彈簧鋼的特性,具備一定的耐磨性能和強度,并且抗疲勞極限和延展性均好于彈簧鋼,為高強度延展性冷作模具鋼,原材料成本費卻比彈簧鋼低。模貝中常見的基材鋼有6Cr4W3Mo2VNb(編號65Nb)、7Cr7Mo2V2Si(編號LD)、4Cr4Mo3SiMnVAL(編號012AL)等。

g.硬質合金和鋼結硬質合金

硬質合金的強度和耐磨性能高過其他一切類型的模具鋼材,但抗拉強度和延展性差。作為模貝的硬質合金是鎢鈷類,對破壞性小而耐磨性能規定高的模貝,可采用含鈷量較低的硬質合金。對破壞性大的模貝,可采用含鈷量較高的硬質合金。

鋼結硬質合金是以粉絲添加小量的鋁合金原素粉末狀(如鉻、鉬、鎢、釩等)做黏合劑,以碳化鈦或鈷合金為硬質的相,用粉未冶金方式煅燒而成。鋼結硬質合金的基材是鋼,擺脫了硬質合金延展性較弱、生產加工艱難的缺陷,能夠鉆削、電焊焊接、煅造和熱處理工藝。鋼結硬質合金帶有很多的滲碳體,盡管強度和耐磨性能小于硬質合金,但仍高過其他鋼材牌號,經熱處理、淬火后強度達到68~73HRC。

h.新型材料

大型沖壓模具應用的原材料歸屬于冷作模具鋼,是運用量大、應用范圍廣、類型數最多的模具鋼材。關鍵特性規定為抗壓強度、延展性、耐磨性能。冷作模具鋼的發展趨向是在鐵素體不銹鋼D2(等同于在我國Cr12MoV)特性基本上,分成兩大支系:一種是減少碳含量和鋁合金原素量,提升 鋼中滲碳體遍布勻稱度,突顯提升 模貝的延展性。如英國釩碳素鋼企業的8CrMo2V2Si、日本國大同市特殊鋼材企業的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是以提升 耐磨性能為關鍵目地,以融入髙速、自動化技術、批量生產而開發設計的粉末狀彈簧鋼。如法國的320CrVMo13,等。