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模具鋼材工藝解析

  在模具生產(chǎn)成本中士敬,材料費(fèi)用一般占10%~20%,而機(jī)械加工、熱處理嚎尤、裝配和管理費(fèi)用占80%以上,所以模具材料的工藝性能是影響模具的生產(chǎn)成本和制造難易的主要因素之一伍宦。

  1. 可加工性

  (1)熱加工性能芽死,指熱塑性、加工溫度范圍等;

  (2)冷加工性能次洼,指切削关贵、磨削、拋光卖毁、冷拔等加工性能揖曾。

  冷作模具鋼大多屬于過共析鋼和萊氏體鋼,熱加工和冷加工性能都不太好亥啦,因此必須嚴(yán)格控制熱加工和冷加工的工藝參數(shù)炭剪,以避免產(chǎn)生缺陷和廢品。另一方面,通過提高鋼的純凈度念祭,減少有害雜質(zhì)的含量沽票,改善鋼的組織狀態(tài),以改善鋼的熱加工和冷加工性能裙系,從而降低模具的生產(chǎn)成本憋考。

  為改善模具鋼的冷加工性能,自20世紀(jì)30年代開始眼膊,研究向模具鋼中加入S绪樊、Pb、Ca舆鸿、Te等易切削加工元素或?qū)е履>咪撝刑嫉氖脑孛甏郏l(fā)展了各種易切削模具鋼,以進(jìn)一步改善其切削性能和磨削性能翰发,減少刀具磨料消耗辑剿、降低成本。

  2. 淬透性和淬硬性

  淬透性主要取決于鋼的化學(xué)成分和淬火前的原始組織狀態(tài);淬硬性則主要取決于鋼中的含碳量吮骑。對(duì)于大部分的冷作模具鋼坚浩,淬硬性往往是主要的考慮因素之一。對(duì)于熱作模具鋼和塑料模具鋼循头,一般模具尺寸較大绵估,尤其是制造大型模具,其淬透性更為重要卡骂。另外国裳,對(duì)于形狀復(fù)雜容易產(chǎn)生熱處理變形的各種模具,為了減少淬火變形全跨,往往盡可能采用冷卻能力較弱的淬火介質(zhì)缝左,如空冷、油冷或鹽浴冷卻螟蒸,為了得到要求的硬度和淬硬層深度盒使,就需要采用淬透性較好的模具鋼。

  3. 淬火溫度和熱處理變形

  為了便于生產(chǎn)七嫌,要求模具鋼淬火溫度范圍盡可能放寬一些,特別是當(dāng)模具采用火焰加熱局部淬火時(shí)苞慢,由于難于準(zhǔn)確地測(cè)量和控制溫度诵原,就要求模具鋼有更寬的淬火溫度范圍。

  模具在熱處理時(shí)挽放,尤其是在淬火過程中狠寒,要產(chǎn)生體積變化、形狀翹曲、畸變等伐狼,為保證模具質(zhì)量臣塑,要求模具鋼的熱處理變形小,特別是對(duì)于形狀復(fù)雜的精密模具岁十,淬火后難以修整特干,對(duì)于熱處理變形程度的要求更為苛刻,應(yīng)該選用微變形模具鋼制造惦踩。

  4. 氧化涨剧、脫碳敏感性

  模具在加熱過程中,如果發(fā)生氧化敲骏、脫碳現(xiàn)象樊淑,就會(huì)使其硬度、耐磨性蝇降、使用性能和使用壽命降低;因此铜缠,要求模具鋼的氧化、脫碳敏感性好饵骨。對(duì)于含鉬量較高的模具鋼翘悉,由于氧化、脫碳敏感性強(qiáng)宏悦,需采用特種熱處理镐确,如真空熱處理、可控氣氛熱處理饼煞、鹽浴熱處理等源葫。

  5.其他因素

  在選擇模具鋼時(shí),除了必須考慮使用性能和工藝性能之外砖瞧,還必須考慮模具鋼的通用性和鋼材的價(jià)格息堂。模具鋼一般用量不大,為了便于備料块促,應(yīng)盡可能地考慮鋼的通用性荣堰,盡量利用大量生產(chǎn)的通用型模具鋼,以便于采購竭翠、備料和材料管理振坚。另外還必須從經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行綜合分析,考慮模具的制造費(fèi)用祠劣、工件的生產(chǎn)批量和分?jǐn)偟矫恳粋€(gè)工件上的模具費(fèi)用秤淀。從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面全面分析耗萝,以最終選定合理的模具材料世荐。


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