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冷擠壓模具的模具鋼材選材及熱處理特點介紹
來源: | 作者:13963813331 | 發布時間: 2019-11-18 | 489 次瀏覽 | 分享到:
冷擠壓模具: 冷擠壓是在常溫下利用模具在壓力機上對金屬以一定的速度施加相當大的壓力,使金屬產生塑性變形,從而獲得所需形狀和尺寸的零件。
  
  冷擠壓模具主要是由凸模(沖頭)和凹模組成的。根據金屬坯料的流動方向與凸模運動方向之間的關系,可將冷擠壓分為正向擠壓、反內擠壓、復合擠壓和徑向擠壓四種類型。
  冷擠壓模具的模具鋼材選材及熱處理特點介紹:
  
  冷擠壓模具: 冷擠壓是在常溫下利用模具在壓力機上對金屬以一定的速度施加相當大的壓力,使金屬產生塑性變形,從而獲得所需形狀和尺寸的零件。
模具鋼  
  冷擠壓模具主要是由凸模(沖頭)和凹模組成的。根據金屬坯料的流動方向與凸模運動方向之間的關系,可將冷擠壓分為正向擠壓、反內擠壓、復合擠壓和徑向擠壓四種類型。
  
  冷擠壓模具受力狀況:在進行冷擠壓加下時,金屬坯料承受強烈的三向壓應力,同時產生很大的摩擦力。一般在擠壓鋼材時,正擠壓力約為2000~2500MPa,反擠壓力為3000~3250MPa;在擠壓有色金屬材料時,其擠壓力也會達到1000MPa。在擠壓時形成的摩擦功和變形能會轉化為熱能,產生擠壓中的熱效應,導致模具的局部表面產生℃以上的高溫;此外,出于金屬坯料端面不平整、凸模與凹模之間的間隙不均勻和中心線不一致等因素,還會使凸模在擠壓時承受很大的偏載或橫向彎曲載荷。
  
  冷擠壓模具主要正常失效方式:擦傷磨損和氧化磨損。故冷擠壓模必須有高的強韌性,良好的耐磨性,一定的熱疲勞性和足夠的回火穩定性。
  
  冷擠壓模具的模具鋼材選材應注意以下幾點:
  
  1)碳素工具鋼和低合金工具鋼淬硬性、強韌性和耐磨性較差,使用中易折斷、彎曲和磨損,有時擠壓模具會被壓成鼓形只宜作擠壓應力較小、批量不大的正擠壓模具。
  
  2)Cr12型鋼是正擠壓模具普遍采用的鋼種但在使用中因韌性低、碳化物偏析嚴重,其脆斷傾向大,因而正逐步新型冷作模具鋼替代。
  
  3)高速鋼的抗壓強度、耐磨性在冷作模具鋼中最高特別適宜制作承受高擠壓負荷的反擠壓凸模。但高速鋼與Cr12型鋼有同樣的問題即韌性低易脆斷,W18Cr4V鋼更嚴重。為克服高速鋼的缺點,保持其優點,生產中常用低溫淬火來提高鋼的斷裂后抗力。
  
  4)降碳型高速鋼和基體鋼用于冷擠壓模具效果十分顯著,降碳型高速鋼主要用于冷擠壓沖頭。但對于大批量生產的模具,這兩類鋼的耐磨性還欠缺。
  
  5)對于大批量生產的冷擠壓模具,應采用硬質合金,應用最多的是鋼結硬質合金,常用來作冷擠壓凹模。
  
  冷擠壓模具的熱處理特點:
  
  1)對于易斷裂或脹裂,回火抗力和耐磨性要求不高的冷擠壓模具,一般采用常規工藝的下限溫度淬火,以便獲得尺寸細小的M,再經回火就可以得到高的強韌性;
  
  2)高碳高合金制冷擠壓模具,淬火后殘余奧氏體量較多,一般采用較長時間的回火或多次回火,以便控制和穩定殘余奧氏體量,消除應力,提高韌性,穩定尺寸;
  
  3)對于以脆性破壞(折斷、劈裂和脫帽)為主,韌性不足的冷擠壓模具常采用等溫淬火工藝,其等溫溫度常在Ms以上20~50℃范圍內,經等溫淬火后再采用二次回火以減少內應力和脆性,促使殘余奧氏體轉化為M回;
  
  4)應用表面強化處理以獲得高的表面硬度和表面殘余壓應力;
  
  5)在使用過程中進行低溫去應力回火。冷擠壓模具在使用一段時間后常將模具的成型部位再進行了回火,其主要目的是消除使用過程中產生的應力,消除由于擠壓載荷交變作用引起的應力集中和疲勞。
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