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(zhì)合金、鋼結(jié)硬質(zhì)合金等等。1.碳素工具鋼在模具中應(yīng)用較多的碳素工具鋼為T8A、T10A等,優(yōu)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。2.低合金工具鋼低合金工具鋼是在碳素工具鋼的基礎(chǔ)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、6CrNiSiMnMoV等。3.高碳高鉻工具鋼常用的高碳高鉻工具鋼有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1,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,承載能力次于高速鋼。但碳化物偏析嚴重,必須進行反復(fù)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。4.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(wěn)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。模具材料應(yīng)具有足夠的強度和韌性,以防止模具在沖擊負荷下發(fā)生脆性斷裂。秀洲區(qū)電子行業(yè)進口模具材料服務(wù)商
模具材料的失效形式1.熱作模具的失效形式斷裂失效:出現(xiàn)的根本原因有二點:(1)模具的承載應(yīng)力在整體范圍或局部位置超過材料的高溫斷裂強度;(2)模具承受的瞬時沖擊載荷超過材料的高溫韌度指標。堆塌失效:堆塌失效的原因是:(1)材料的低于模具的承載應(yīng)力水平,塑變累積所致。(2)材料的熱穩(wěn)定性不能適應(yīng)長時間工作的高溫條件。熱疲勞失效:熱疲勞失效主要由材料的高溫屈服強度決定,也與材料的高溫沖擊韌性和熱穩(wěn)定性有關(guān)。即材料越難變形,韌性越高熱疲勞抗力越好。熱磨損失效:對于大多數(shù)熱作模具鋼,提高材料的高溫屈服強度、熱穩(wěn)定性及抗氧化能力均可提高熱磨損抗力。但是,不同材料的熱磨損抗力更多地與材料的組織結(jié)構(gòu),尤其是材料內(nèi)部碳化物的類型有關(guān)。熱熔損失效:熱熔損失效與不同溫度及應(yīng)力下模具材料與鑄液的化學(xué)親和力有直接關(guān)系。 海鹽家電行業(yè)進口模具材料市場報價硬度和耐磨性是冷作模具材料的基本性能之一。
超聲波鋼模優(yōu)點:高硬度,耐磨度高,模具使用時間強,穩(wěn)定性高。缺點是超聲波傳遞率相對較低,聲阻抗較大,為了保證超聲波傳遞效果,不適宜于模具的大型化,圓模的話,單位直徑一般不能超過超聲波鋼模是比較適用于各種滾切、如無紡布的切割,尼龍料的沖切、分條、布料滾花邊,環(huán)保袋縫合等應(yīng)用設(shè)備上,如超聲波口罩機、超聲波布料分條機、超聲波沖花機等許多設(shè)備均使用鋼模。2超聲波鋁合金模具:優(yōu)點:質(zhì)量輕,密度??;超聲波傳遞率高,適合模具的大型化;硬度不高,模具上可以實現(xiàn)較復(fù)雜紋路的雕刻,加工成本相對低廉。而其缺點則是耐磨度不高,易磨損。因此,鋁合金超聲波模具適用于縫合、焊接等非連續(xù)性度摩擦作業(yè)、對超聲波發(fā)波強度較高、模具表面需雕刻等情形,適用于鋁合金超聲波模具。3超聲波鈦合金模具:優(yōu)點是硬度高,耐磨性好,散熱快,質(zhì)量較輕,密度小,在同功率超聲波發(fā)波時候,同體積模具超聲波傳遞率要高于鋼模??梢哉f鈦模集成了鋼模和鋁模的許多優(yōu)點,配合連續(xù)發(fā)振的超聲波機器使用,軔性較高,熱傳導(dǎo)好,硬度高,使用時間長,但是成本稍昂貴些。
沖壓模具工作時要承受沖擊、振動、摩擦、高壓和拉伸、彎扭等負荷,甚至在較高的溫度下工作(如冷擠壓),工作條件復(fù)雜,易發(fā)生磨損、疲勞、斷裂、變形等現(xiàn)象。因此,對模具工作零件材料的要求比普通零件高。由于各類沖壓模具的工作條件不同,所以對模具工作零件材料的要求也有所差異。1.沖裁模材料的要求對于薄板沖裁模具的工作零件用材要求具有高的耐磨性和硬度,而對厚板沖裁模除了要求具有高的耐磨性、抗壓屈服點外,為防止模具斷裂或崩刃,還應(yīng)具有高的斷裂抗力、較高的抗彎強度和韌性。2.拉深模材料的要求要求模具工作零件材料具有良好的抗粘附性(抗咬合性)、高的耐磨性和硬度、一定的強韌性以及較好的切削加工性能,而且熱處理時變形要小。3.冷擠壓模材料的要求要求模具工作零件有高的強度和硬度、高耐磨性,為避免沖擊折斷,還要求有一定的韌性。由于擠壓時會產(chǎn)生較大的升溫,所以還應(yīng)具有一定的耐熱疲勞性和熱硬性沖壓模具材料的種類及特性制造沖壓模具的材料有鋼材、硬質(zhì)合金、鋼結(jié)硬質(zhì)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。被沖壓材料性能、工序性質(zhì)和凸、凹模工作條件當被沖材料較硬時, 其凸、凹模應(yīng)選取耐磨性好、強度高的材料。
硬度硬度是模具鋼的主要技術(shù)指標,模具在高應(yīng)力的作用下欲保持其形狀尺寸不變,必須具有足夠高的硬度。冷作模具鋼在室溫條件下一般硬度保持在HRC60左右,熱作模具鋼根據(jù)其工作條件,一般要求保持在HRC40~55范圍。對于同一鋼種而言,在一定的硬度值范圍內(nèi),硬度與變形抗力成正比;但具有同一硬度值而成分及組織不同的鋼種之間,其塑性變形抗力可能有明顯的差別。(2)紅硬性在高溫狀態(tài)下工作的熱作模具,要求保持其組織和性能的穩(wěn)定,從而保持足夠高的硬度,這種性能稱為紅硬性。碳素工具鋼、低合金工具鋼通常能在180~250℃的溫度范圍內(nèi)保持這種性能,鉻鉬熱作模具鋼一般在550~600的溫度范圍內(nèi)保持這種性能。鋼的紅硬性主要取決于鋼的化學(xué)成分和熱處理工藝。 滿足加工要求,應(yīng)具有良好的加工工藝性能,便于切削加工,淬透性好、熱處理變形小。秀洲區(qū)電子行業(yè)進口模具材料服務(wù)商
由于各類沖壓模具的工作條件不同,所以對模具工作零件材料的要求也有所差異。秀洲區(qū)電子行業(yè)進口模具材料服務(wù)商
由于各種模具的服役條件差別很大,模具材料的性能要求也不同。如冷沖模具要求材料具有高的強度、良好的塑性和韌性,高的硬度及耐磨性。如熱作模具要求材料在工作溫度下保持高的強度和韌性、良好的抗蝕性、熱穩(wěn)定性和優(yōu)良的熱疲勞抗力。如塑料模具要求材料具有較高的硬度、耐磨性、良好的抗蝕性,一定的強度和韌性熱穩(wěn)定性和優(yōu)良的熱疲勞抗力。一般情況下,模具材料的耐磨性、韌性、硬度及熱硬性、熱疲勞抗力四種性能指標可以比較地反映模具材料的綜合性能,可以在一定程度上決定其應(yīng)用范圍。秀洲區(qū)電子行業(yè)進口模具材料服務(wù)商