模具知識講堂:模具選材的三個原則
(一)模具滿足工作條件要求
1馋首、耐磨性
坯料在模具型腔中塑性變性時,沿型腔表面既流動又滑動飘拂,使型腔表面與坯料間產(chǎn)生劇烈的摩擦鳞皂,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情召、最重要的性能之一愧增。
硬度是影響耐磨性的主要因素。一般情況下钥屈,模具零件的硬度越高悟民,磨損量越小坝辫,耐磨性也越好。另外射亏,耐磨性還與材料中碳化物的種類近忙、數(shù)量、形態(tài)智润、大小及分布有關(guān)及舍。
2、強韌性
模具的工作條件大多十分惡劣窟绷,有些常承受較大的沖擊負荷锯玛,從而導(dǎo)致脆性斷裂。為防止模具零件在工作時突然脆斷兼蜈,模具要具有較高的強度和韌性攘残。
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)为狸。
3歼郭、疲勞斷裂性能
模具工作過程中,在循環(huán)應(yīng)力的長期作用下坏表,往往導(dǎo)致疲勞斷裂缆月。其形式有小能量多次沖擊疲勞斷裂、拉伸疲勞斷裂接觸疲勞斷裂及彎曲疲勞斷裂幢堕。
模具的疲勞斷裂性能主要取決于其強度践涧、韌性、硬度山乐、以及材料中夾雜物的含量岩视。
4、高溫性能
當(dāng)模具的工作溫度較高進插凳,會使硬度和強度下降颓蛀,導(dǎo)致模具早期磨損或產(chǎn)生塑性變形而失效。因模具材料應(yīng)具有較高的抗回火穩(wěn)定性姥胳,以保證模具在工作溫度下鹰坐,具有較高的硬度和強度。
5贵健、耐冷熱疲勞性能
有些模具在工作過程中處于反復(fù)加熱和冷卻的狀態(tài)迷啄,使型腔表面受拉、壓力變應(yīng)力的作用朋蔫,引起表面龜裂和剝落罚渐,增大摩擦力,阻礙塑性變形驯妄,降低了尺寸精度荷并,從而導(dǎo)致模具失效合砂。冷熱疲勞是熱作模具失效的主要形式之一,幫這類模具應(yīng)具有較高的耐冷熱疲勞性能源织。
6翩伪、耐蝕性
有些模具如塑料模在工作時,由于塑料中存在氯雀鹃、氟等元素幻工,受熱后分解析出hci、hf等強侵蝕性氣體黎茎,侵蝕模具型腔表面囊颅,加大其表面粗糙度,加劇磨損失效傅瞻。
〈逃隆(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、切削加工迟摹、熱處理等幾道工序觅氢。為保證模具的制造質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本跋章,其材料應(yīng)具有良好的可鍛性虐恋、切削加工性、淬硬性往姆、淬透性及可磨削性馒符;還應(yīng)具有小的氧化、脫碳敏感性和淬火變形開裂傾向宏湾。
1淘砌、可鍛性
具有較低的熱鍛變形抗力,塑性好旋稚,鍛造溫度范圍寬厦浦,鍛裂冷裂及析出網(wǎng)狀碳化物傾向低。
2奕枝、退火工藝性
球化退火溫度范圍寬棺榔,退火硬度低且波動范圍小,球化率高隘道。
3掷豺、切削加工性
切削用量大,刀具損耗低薄声,加工表面粗糙度低。
4题画、氧化默辨、脫碳敏感性
高溫加熱時抗氧化懷能好德频,脫碳速度慢,對加熱介質(zhì)不敏感缩幸,產(chǎn)生麻點傾向小壹置。
5、淬硬性
淬火后具有均勻而高的表面硬度表谊。
6钞护、淬透性
淬火后能獲得較深的淬硬層,采用緩和的淬火介質(zhì)就能淬硬爆办。
7揩臊、淬火變形開裂傾向
常規(guī)淬火體積變化小,形狀翹曲鬼痹、畸變輕微落余,異常變形傾向低。常規(guī)淬火開裂敏感性低榕吨,對淬火溫度及工件形狀不敏感幔私。
8、可磨削性
砂輪相對損耗小甲盘,無燒傷極限磨削用量大菠山,對砂輪質(zhì)量及冷卻條件不敏感,不易發(fā)生磨傷及磨削裂紋臣镜。
∫掖怼(三)模具滿足經(jīng)濟性要求
在給模具選材是,必須考慮經(jīng)濟性這一原則滚蚪,盡可能地降低制造成本桨座。因此,在滿足使用性能的前提下蛉幸,首先選用價格較低的破讨,能用碳鋼就不用合金鋼,能用國產(chǎn)材料就不用進口材料奕纫。另外提陶,在選材時還應(yīng)考慮市場的生產(chǎn)和供應(yīng)情況,所選鋼種應(yīng)盡量少而集中匹层,易購買隙笆。
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