模具的選材原則
×薄(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),使型腔表面與坯料間產(chǎn)生劇烈的摩擦以赤,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趟雄、最重要的性能之一劣饺。
硬度是影響耐磨性的主要因素。一般情況下掷锻,模具零件的硬度越高拟卢,磨損量越小,耐磨性也越好蔑来。另外绞甥,耐磨性還與材料中碳化物的種類、數(shù)量澈虱、形態(tài)帖豫、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表牲,有些常承受較大的沖擊負(fù)荷镜伪,從而導(dǎo)致脆性斷裂。為防止模具零件在工作時(shí)突然脆斷想幻,模具要具有較高的強(qiáng)度和韌性粱栖。
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)。
2.疲勞斷裂性能
模具工作過(guò)程中闹究,在循環(huán)應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下幔崖,往往導(dǎo)致疲勞斷裂。其形式有小能量多次沖擊疲勞斷裂渣淤、拉伸疲勞斷裂接觸疲勞斷裂及彎曲疲勞斷裂赏寇。
模具的疲勞斷裂性能主要取決于其強(qiáng)度、韌性价认、硬度嗅定、以及材料中夾雜物的含量。
3.高溫性能
當(dāng)模具的工作溫度較高進(jìn)用踩,會(huì)使硬度和強(qiáng)度下降渠退,導(dǎo)致模具早期磨損或產(chǎn)生塑性變形而失效。因此捶箱,模具材料應(yīng)具有較高的抗回火穩(wěn)定性趋肖,以保證模具在工作溫度下,具有較高的硬度和強(qiáng)度相脱。
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)乍询,使型腔表面受拉、壓力變應(yīng)力的作用绅拢,引起表面龜裂和剝落椰锹,增大摩擦力,阻礙塑性變形濒聪,降低了尺寸精度啰蹲,從而導(dǎo)致模具失效。冷熱疲勞是熱作模具失效的主要形式之一砍没,幫這類模具應(yīng)具有較高的耐冷熱疲勞性能懒竖。
5.耐蝕性
有些模具如塑料模在工作時(shí),由于塑料中存在氯鸥司、氟等元素舅洋,受熱后分解析出HCI、HF等強(qiáng)侵蝕性氣體培愁,侵蝕模具型腔表面著摔,加大其表面粗糙度,加劇磨損失效定续。
〉亍(二)滿足工藝性能要求
模具的制造一般都要經(jīng)過(guò)鍛造、切削加工私股、熱處理等幾道工序摹察。為保證模具的制造質(zhì)量恩掷,降低生產(chǎn)成本,其材料應(yīng)具有良好的可鍛性供嚎、切削加工性螃成、淬硬性、淬透性及可磨削性查坪;還應(yīng)具有小的氧化、脫碳敏感性和淬火變形開(kāi)裂傾向宁炫。
1.可鍛性
具有較低的熱鍛變形抗力偿曙,塑性好,鍛造溫度范圍寬羔巢,鍛裂冷裂及析出網(wǎng)狀碳化物傾向低附直。
2.退火工藝性
球化退火溫度范圍寬,退火硬度低且波動(dòng)范圍小霹早,球化率高矢锯。
3.切削加工性
切削用量大,刀具損耗低秋贤,加工表面粗糙度低跛猛。
4.氧化、脫碳敏感性
高溫加熱時(shí)抗氧化懷能好爬喝,脫碳速度慢儡绩,對(duì)加熱介質(zhì)不敏感,產(chǎn)生麻點(diǎn)傾向小程鸵。
5.淬硬性
淬火后具有均勻而高的表面硬度鹿磁。
6.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)就能淬硬频僵。
7.淬火變形開(kāi)裂傾向
常規(guī)淬火體積變化小骆喉,形狀翹曲、畸變輕微嫌术,異常變形傾向低哀澈。常規(guī)淬火開(kāi)裂敏感性低,對(duì)淬火溫度及工件形狀不敏感蛉威。
8.可磨削性
砂輪相對(duì)損耗小日丹,無(wú)燒傷極限磨削用量大,對(duì)砂輪質(zhì)量及冷卻條件不敏感蚯嫌,不易發(fā)生磨傷及磨削裂紋哲虾。
(三)滿足經(jīng)濟(jì)性要求
在給模具選材是择示,必須考慮經(jīng)濟(jì)性這一原則束凑,盡可能地降低制造成本晒旅。因此,在滿足使用性能的前提下汪诉,首先選用價(jià)格較低的废恋,能用碳鋼就不用合金鋼,能用國(guó)產(chǎn)材料就不用進(jìn)口材料扒寄。
另外鱼鼓,在選材時(shí)還應(yīng)考慮市場(chǎng)的生產(chǎn)和供應(yīng)情況,所選鋼種應(yīng)盡量少而集中木冈,易購(gòu)買半摔。
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