冷作模具钢材料的选用原则有哪些
发布时间:2020-07-19 05:21:17
  

   根据模具生产条件和工作条件的需要,结合模具材料的基本性能和相关因素,应选择适合模具需要、经济合理、技术先进的模具钢材料。对于一种模具,如果单纯从材料的基本性能考虑,可能几种模具材料都符合要求,然而必须综合考虑模具的使用寿命、模具制造工艺过程的难易程度、模具制造费用等多种因素,进行综合分析评价,才能得出符合实际的正确结论。下面就由模具钢厂家小编为大家分享一下冷作模具钢材料的选用原则有哪些吧

  

   选用冷作模具钢材料时,应遵循的基本原则是:首先要满足模具的使用性能要求,同时兼顾材料的工艺性和经济性。具体选择时应从模具的种类、结构、工作条件、制品材质、制品形状和尺寸、加工精度、生产批量等方面综合考虑,更后根据模具使用寿命和模具成本作出选择。

  

   冷作模具钢材料的选用

  

   冷作模具钢是应用量大、使用面广、种类更多的模具钢,主要用于制造冲压、剪切、辊压、压印、冷镦和冷挤压等用途的模具。“般要求具有高的强度、硬度和耐磨性,“定的韧性和热硬性,以及良好的工艺性能。近年来,碳素工具钢使用得越来越少,高合金钢模具所占的比例仍为更高。以9CrWM∏n为典型代表的低合金冷作模具钢,“般仅用于小批量生产中的简易模具和承受冲击力较小的试制模具。冷作模具钢以高碳合金钢为主,均属热处理强化型钢,使用硬度高于58HRC。Cr12 高碳合金钢仍是大多数模具的通用材料,典型代表钢种是Cr12MoV。这类钢的强度和耐磨性较高,韧性较低。在对模具综合力学性能要求更高的场合,常用的替代钢种是W6Mo5Cr4V2高速钢。

  

   1. 冷冲裁模材料的选用

  

   (1)冷冲裁模材料的选用原则和方法

  

   选用冷冲裁模用钢主要应考虑模具寿命,但寿命长短不是的选用依据;还应考虑冲压件的材质,如铝、铜、镁合金、普通碳素钢、低合金钢、弹簧钢和硅钢片等,不同材质的冲压件,其冲压难易程度相差极大;另外应考虑冲压件的产量,如批量不大,选用长寿命模具就没有必要;冲压件的形状、尺寸、厚度、尺寸公差和毛刺等各种因素对模具寿命影响极大,也应考虑;除此,还要考虑钢种价格以及模具材料费占模具总费用的份额,如模具形状复杂,很难加工,加工费用占模具总费用比例很高,而模具材料费只占总费用很小比例,就要选高性能模具钢;因冲压件材质及模具功能的不同,对模具硬度的要求也不同。对冷冲裁模的要求主要是对模具刃口的要求,模具刃口部位应具有高的硬度、耐磨性及一定的韧性。

  

   (2)冷冲裁模材料的具体选用

  

   ① 薄板冷冲裁模用钢。对薄板冷冲裁模用钢要求具有高的耐磨性。长期以来,国内薄板冷冲裁模主要用材有 T10A、CrWMn、9Mn2V、Cr12及Cr12MoV等。其中T10A 等碳素工具钢只适用于零件总数较少、冲压件形状简单、尺寸小的模具。碳钢淬透性差,淬火容易变形及开裂。CrWMn可用于冲压件总数多且形状复杂、尺寸较大的模具,但与T10A钢一样,耐磨性差,锻造控制不当时,易产生网状碳化物,模具易崩刃,与其他合金模具钢比较,CrWMn热处理变形较大。Cr12及Cr12MoV耐磨性较高,性能比前几种钢好,但该类钢存在碳化物不均匀性,网状碳化物较严重,使用过程中易出现崩刃及断裂,因而使用寿命也不长。

  

   为克服老钢种的不足之处,近年来国内研制了多种新型冷冲裁模用钢,使用效果显着,其中主要有Cr4W2MoV(120)、6CrNiSiMnMoV(GD)、7Cr7Mo2V2Si(LD)、9Cr6W3Mo2V2(GM)、Cr8MoWV3Si(ER5)、7CrSiMnMoV(CH-1)、8Cr2MnWMoVS(8Cr2S),以及引进国外的新钢号Cr12Mo1V1(D2)及Cr5Mo1V等。

  

   ② 厚板冷冲裁模用钢。同薄板冷冲裁模相比,厚板冷冲裁模承受的机械载荷更高,而且,随着冲裁毛坯厚度的增加,刃口更易磨损,凸模容易崩刃、折断。因此,厚板冷冲裁模用钢既要有高的耐磨性,又要有良好的强韧性。

  

   厚板冷冲裁模用钢主要有Cr12MoV、W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2及T8A等。冲件批量小时可用T8A,对于批量较大的中厚板冷冲裁模常用W18Cr4ⅴ、W6MO5Cr4ⅴ2 做凸模,用Cr12MoV做凹模。高速钢及Cr12 的耐磨性及抗压强度较高,但这两类钢的韧性较差,碳化物分布不均匀,模具易崩刃及断裂,影响模具使用寿命。

  

   为进一步延长厚板冷冲裁模具寿命,研制了一些新型模具钢LD、65NL、012Al、CG2、LM1、LM2、GD、低碳M2、火焰淬火模具钢 7CrSiMnMoV及马氏体时效钢,代替Cr12MoV和高速钢制造模具,可以大幅度延长模具寿命。

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