模具選材的原則
(一)滿足工作條件要求
1.耐磨性
坯料在模具型腔中塑性變性時(shí),沿型腔表面既流動(dòng)又滑動(dòng)劳秋,使型腔表面與坯料間產(chǎn)生劇烈的摩擦仓手,從而導(dǎo)致模具因磨損而失效。所以材料的耐磨性是模具最基本玻淑、最重要的性能之一董纺。
硬度是影響耐磨性的主要因素。一般情況下宫氛,模具零件的硬度越高吆律,磨損量越小,耐磨性也越好间渐。另外妈务,耐磨性還與材料中碳化物的種類、數(shù)量东哀、形態(tài)钓宗、大小及分布有關(guān)。
1.強(qiáng)韌性
模具的工作條件大多十分惡劣尘斧,有些常承受較大的沖擊負(fù)荷构胰,從而導(dǎo)致脆性斷裂。為防止模具零件在工作時(shí)突然脆斷派男,模具要具有較高的強(qiáng)度和韌性莱衍。
模具的韌性主要取決于材料的含碳量、晶粒度及組織狀態(tài)帮寻。
2.疲勞斷裂性能
模具工作過(guò)程中乍狐,在循環(huán)應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下,往往導(dǎo)致疲勞斷裂固逗。其形式有小能量多次沖擊疲勞斷裂浅蚪、拉伸疲勞斷裂接觸疲勞斷裂及彎曲疲勞斷裂。
模具的疲勞斷裂性能主要取決于其強(qiáng)度烫罩、韌性掘鄙、硬度耘戚、以及材料中夾雜物的含量嗡髓。
3.高溫性能
當(dāng)模具的工作溫度較高進(jìn)操漠,會(huì)使硬度和強(qiáng)度下降,導(dǎo)致模具早期磨損或產(chǎn)生塑性變形而失效饿这。因此浊伙,模具材料應(yīng)具有較高的抗回火穩(wěn)定性,以保證模具在工作溫度下长捧,具有較高的硬度和強(qiáng)度嚣鄙。
4.耐冷熱疲勞性能
有些模具在工作過(guò)程中處于反復(fù)加熱和冷卻的狀態(tài),使型腔表面受拉秩纹、壓力變應(yīng)力的作用幔时,引起表面龜裂和剝落,增大摩擦力园撵,阻礙塑性變形茉油,降低了尺寸精度,從而導(dǎo)致模具失效石沸。冷熱疲勞是熱作模具失效的主要形式之一桨农,幫這類模具應(yīng)具有較高的耐冷熱疲勞性能。
6.耐蝕性
有些模具如塑料模在工作時(shí)庵动,由于塑料中存在氯捍刑、氟等元素,受熱后分解析出HCI暮课、HF等強(qiáng)侵蝕性氣體法洼,侵蝕模具型腔表面,加大其表面粗糙度椎吼,加劇磨損失效眠琴。
(二)滿足工藝性能要求
模具的制造一般都要經(jīng)過(guò)鍛造、切削加工挥萌、熱處理等幾道工序绰姻。為保證模具的制造質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本引瀑,其材料應(yīng)具有良好的可鍛性狂芋、切削加工性、淬硬性憨栽、淬透性及可磨削性帜矾;還應(yīng)具有小的氧化、脫碳敏感性和淬火變形開(kāi)裂傾向屑柔。
1.可鍛性
具有較低的熱鍛變形抗力屡萤,塑性好珍剑,鍛造溫度范圍寬,鍛裂冷裂及析出網(wǎng)狀碳化物傾向低死陆。
2.退火工藝性
球化退火溫度范圍寬招拙,退火硬度低且波動(dòng)范圍小,球化率高措译。
3.切削加工性
切削用量大别凤,刀具損耗低,加工表面粗糙度低翼辱。
4.氧化乃描、脫碳敏感性
高溫加熱時(shí)抗氧化懷能好,脫碳速度慢吴烹,對(duì)加熱介質(zhì)不敏感斯凑,產(chǎn)生麻點(diǎn)傾向小。
5.淬硬性
淬火后具有均勻而高的表面硬度眨攀。
6.淬透性
淬火后能獲得較深的淬硬層蛀颓,采用緩和的淬火介質(zhì)就能淬硬。
7.淬火變形開(kāi)裂傾向
常規(guī)淬火體積變化小条赚,形狀翹曲焰箩、畸變輕微,異常變形傾向低递思。常規(guī)淬火開(kāi)裂敏感性低影晋,對(duì)淬火溫度及工件形狀不敏感。
8.可磨削性
砂輪相對(duì)損耗小毕删,無(wú)燒傷極限磨削用量大镜会,對(duì)砂輪質(zhì)量及冷卻條件不敏感,不易發(fā)生磨傷及磨削裂紋终抽。
(三)滿足經(jīng)濟(jì)性要求
在給模具選材是戳表,必須考慮經(jīng)濟(jì)性這一原則,盡可能地降低制造成本昼伴。因此匾旭,在滿足使用性能的前提下,首先選用價(jià)格較低的圃郊,能用碳鋼就不用合金鋼价涝,能用國(guó)產(chǎn)材料就不用進(jìn)口材料。
另外持舆,在選材時(shí)還應(yīng)考慮市場(chǎng)的生產(chǎn)和供應(yīng)情況色瘩,所選鋼種應(yīng)盡量少而集中,易購(gòu)買(mǎi)逸寓。
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