模具選材的三個原則
(一)模具滿足工作條件要求
1巫碍、耐磨性
坯料在模具型腔中塑性變性時笙吠,沿型腔表面既流動又滑動重抑,使型腔表面與坯料間產(chǎn)生劇烈的摩擦擦蚣,從而導致模具因磨損而失效。所以材料的耐磨性是模具最基本亿永、最重要的性能之一掠廓。
硬度是影響耐磨性的主要因素。一般情況下甩恼,模具零件的硬度越高蟀瞧,磨損量越小,耐磨性也越好条摸。另外悦污,耐磨性還與材料中碳化物的種類、數(shù)量钉蒲、形態(tài)切端、大小及分布有關。
2顷啼、強韌性
模具的工作條件大多十分惡劣帆赢,有些常承受較大的沖擊負荷,從而導致脆性斷裂线梗。為防止模具零件在工作時突然脆斷椰于,模具要具有較高的強度和韌性∫巧Γ
模具的韌性主要取決于材料的含碳量姻眼、晶粒度及組織狀態(tài)“揽福
3娄缴、疲勞斷裂性能
模具工作過程中,在循環(huán)應力的長期作用下桂付,往往導致疲勞斷裂摊梯。其形式有小能量多次沖擊疲勞斷裂云盲、拉伸疲勞斷裂接觸疲勞斷裂及彎曲疲勞斷裂∩蹦耍
模具的疲勞斷裂性能主要取決于其強度球逢、韌性、硬度碳环、以及材料中夾雜物的含量矮蘑。
4鞍后、高溫性能
當模具的工作溫度較高進置塘,會使硬度和強度下降,導致模具早期磨損或產(chǎn)生塑性變形而失效伴澄。因模具材料應具有較高的抗回火穩(wěn)定性赋除,以保證模具在工作溫度下,具有較高的硬度和強度非凌∠椭兀
5、耐冷熱疲勞性能
有些模具在工作過程中處于反復加熱和冷卻的狀態(tài)清焕,使型腔表面受拉并蝗、壓力變應力的作用,引起表面龜裂和剝落秸妥,增大摩擦力滚停,阻礙塑性變形,降低了尺寸精度粥惧,從而導致模具失效键畴。冷熱疲勞是熱作模具失效的主要形式之一,幫這類模具應具有較高的耐冷熱疲勞性能突雪。
6起惕、耐蝕性
有些模具如塑料模在工作時,由于塑料中存在氯掠北、氟等元素牌骚,受熱后分解析出hci、hf等強侵蝕性氣體攘宝,侵蝕模具型腔表面缘荧,加大其表面粗糙度,加劇磨損失效下驴≥镩
(二)模具滿足工藝性能要求
模具的制造一般都要經(jīng)過鍛造、切削加工、熱處理等幾道工序夹昼。為保證模具的制造質量徐渗,降低生產(chǎn)成本,其材料應具有良好的可鍛性帘达、切削加工性店麻、淬硬性、淬透性及可磨削性僧旬;還應具有小的氧化、脫碳敏感性和淬火變形開裂傾向逼庞。
1蛇更、可鍛性
具有較低的熱鍛變形抗力,塑性好赛糟,鍛造溫度范圍寬派任,鍛裂冷裂及析出網(wǎng)狀碳化物傾向低。
2璧南、退火工藝性
球化退火溫度范圍寬掌逛,退火硬度低且波動范圍小,球化率高司倚。
3豆混、切削加工性
切削用量大,刀具損耗低动知,加工表面粗糙度低皿伺。
4、氧化盒粮、脫碳敏感性
高溫加熱時抗氧化懷能好鸵鸥,脫碳速度慢,對加熱介質不敏感嘶在,產(chǎn)生麻點傾向小护忠。
5、淬硬性
淬火后具有均勻而高的表面硬度扎趋。
6前茧、淬透性
淬火后能獲得較深的淬硬層,采用緩和的淬火介質就能淬硬莲态。
7能莫、淬火變形開裂傾向
常規(guī)淬火體積變化小,形狀翹曲烧晤、畸變輕微妇愉,異常變形傾向低。常規(guī)淬火開裂敏感性低,對淬火溫度及工件形狀不敏感芳企。
8烛蘑、可磨削性
砂輪相對損耗小,無燒傷極限磨削用量大造过,對砂輪質量及冷卻條件不敏感唱较,不易發(fā)生磨傷及磨削裂紋。
(三)模具滿足經(jīng)濟性要求
在給模具選材是召川,必須考慮經(jīng)濟性這一原則南缓,盡可能地降低制造成本。因此荧呐,在滿足使用性能的前提下汉形,首先選用價格較低的,能用碳鋼就不用合金鋼倍阐,能用國產(chǎn)材料就不用進口材料概疆。另外,在選材時還應考慮市場的生產(chǎn)和供應情況峰搪,所選鋼種應盡量少而集中岔冀,易購買。
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