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模具選材有哪些原則 模具選材要求介紹
來源: | 作者:13963813331 | 發布時間: 2019-11-29 | 353 次瀏覽 | 分享到:
(一)滿足工作條件的要求
  
  1.耐磨性
  
  當坯件在模腔中塑性變形時,它沿著模腔的表面流動和滑動,導致模腔的表面和坯件之間的嚴重摩擦,從而導致模具由于磨損而失效。因此,材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。
  (一)滿足工作條件的要求
  
  1.耐磨性
  
  當坯件在模腔中塑性變形時,它沿著模腔的表面流動和滑動,導致模腔的表面和坯件之間的嚴重摩擦,從而導致模具由于磨損而失效。因此,材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。
模具鋼  
  硬度是影響耐磨性的主要因素。一般來說,模具零件的硬度越高,磨損量越小,耐磨性越好。此外,耐磨性還與材料中碳化物的類型、數量、形態、尺寸和分布有關。
  
  2.強度和韌性
  
  模具的大部分工作條件非常惡劣,有些模具經常承受較大的沖擊載荷,導致脆性斷裂。為了防止模具零件在工作時突然斷裂,模具必須具有較高的強度和韌性。
  
  模具的韌性主要取決于材料的碳含量、晶粒尺寸和微觀結構。
  
  3.疲勞斷裂性能
  
  模具在工作過程中,經常會在循環應力的長期作用下發生疲勞斷裂。它表現為小能量多次沖擊疲勞斷裂、拉伸疲勞斷裂、接觸疲勞斷裂和彎曲疲勞斷裂。
  
  模具的疲勞斷裂性能主要取決于其強度、韌性、硬度和材料中夾雜物的含量。
  
  4.高溫性能
  
  當模具工作溫度較高時,硬度和強度會降低,導致模具早期磨損或塑性變形而失效。因此,模具材料應具有更高的耐回火穩定性,以確保模具在工作溫度下具有更高的硬度和強度。
  
  5.耐冷熱疲勞
  
  一些模具在工作過程中反復加熱和冷卻,使型腔表面承受張力和壓力變化應力,導致表面開裂和剝落,增加摩擦,阻礙塑性變形,降低尺寸精度,從而導致模具失效。冷熱疲勞是熱作模具失效的主要形式之一。這種模具應具有高的耐冷熱疲勞性。
  
  6.耐蝕性
  
  當一些模具(例如塑料模具)工作時,由于塑料中氯、氟和其他元素的存在,強腐蝕性氣體(例如氯化氫、氟化氫等)在被加熱后分解并分離出來,從而侵蝕模腔的表面,增加表面粗糙度并加劇磨損失效。
  
  (2)滿足技術性能要求
  
  模具的制造通常要經過幾個過程,如鍛造、切割和熱處理。為了保證模具的制造質量,降低生產成本,其材料應具有良好的可鍛性、可加工性、硬化能力、淬透性和可磨性。它還應具有較小的氧化脫碳敏感性和淬火變形開裂傾向。
  
  1.可鍛性
  
  耐熱鍛造變形能力低,塑性好,鍛造溫度范圍寬,不易出現鍛造裂紋、冷裂紋和網狀碳化物沉淀。
  
  2.退火過程
  
  球化退火溫度范圍寬,退火硬度低,波動范圍小,球化率高。
  
  3.切削性
  
  切削量大,刀具損耗低,表面粗糙度低。
  
  4.對氧化和脫碳的敏感性
  
  高溫加熱時,抗氧化性好,脫碳速度慢,加熱介質不敏感,點蝕傾向小。
  
  5.硬化能力
  
  淬火后,表面硬度均勻、高。
  
  6.淬透性
  
  淬火后,可獲得較深的硬化層,可通過溫和淬火介質硬化。
  
  7.淬火變形開裂趨勢
  
  常規淬火體積變化小,形狀翹曲變形輕微,異常變形趨勢低。常規淬火開裂敏感性低,對淬火溫度和工件形狀不敏感。
  
  8.易磨性
  
  砂輪相對損耗小,非燃燒極限磨削消耗大,對砂輪質量和冷卻條件不敏感,不易造成磨削損傷和磨削裂紋。
  
  (三)滿足經濟要求
  
  在選擇模具材料時,必須考慮經濟原則,盡可能降低制造成本。因此,在滿足使用性能的前提下,首選價格較低的,可以用碳鋼代替合金鋼,也可以用國產材料代替進口材料。
  
  此外,選擇材料時還應考慮市場的生產和供應,所選鋼種應盡可能少、集中、易于購買。
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