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冲压模具模具钢的选择原则
来源: | 作者:东启特钢 | 发布时间: 2021-01-13 | 38 次浏览 | 分享到:
冲压模具模具钢的选择原则
  冲压模具模具钢的选择原则
  模具钢
  冲压模具常用于很多方面,那么冲压模具用什么钢呢?对于这个问题,也要请专业的模具钢厂商提供全方位的介绍和专业知识。介绍了冲压模具材料的选择原则,以及不同材料的性能特点。大家详细了解一下。
  
  冲压模具材料的选择原则
  
  冲压模具使用各种金属和非金属材料,主要包括碳钢、合金钢、铸铁、铸钢、硬质合金、低熔点合金、锌基合金、铝青铜、合成树脂、聚氨酯橡胶、塑料、桦木层压板等。
  
  用于制造模具的材料要求具有高硬度、高强度、高耐磨性、适当的韧性、高淬透性、热处理期间不变形(或变形较小)以及淬火期间不开裂。
  
  我们先来了解一下冲压模具材料的种类
  
  冲压模具由钢、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等制成。目前制造冲压模具的材料大多为钢,模具工作部件常用的材料有碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢、硬质合金、钢结硬质合金等。
  
  模具类型
  
  工作条件
  
  模具材料的性能要求
  
  常用材料
  
  冷冲压模具
  
  冲裁模
  
  它主要用于各种板材的冲压和切割,其刃口在工作过程中受到强烈的摩擦和冲击。
  
  它具有高耐磨性、冲击韧性和耐疲劳断裂性。
  
  Cr12mov、Cr12、SKD11、T10A、W18Cr4V、6-5-4-2
  
  挤压模
  
  主要用于变形成形,工作时冲头承受很大压力,凹模承受很大张力;当金属在型腔内剧烈流动时,冲头和模具的工作表面受到强烈摩擦,模具表面温度上升200-300℃。
  
  它具有较高的抗变形性、耐磨性和抗断裂性,还应具有较高的回火稳定性。
  
  H13、3Cr2W8V、40Cr、38CrMoAl、5CrNiMo
  
  拉伸模量
  
  主要用于具有一定塑性的板料的拉深,工作应力不大,但模具入口承受较强的摩擦力。
  
  它具有高硬度和耐磨性,工作表面粗糙度低
  
  Cr12MoV、Cr12、D2、6-5-4-2、PeU
  
  弯曲模
  
  主要用于弯曲成形具有一定塑性的金属材料,作用在模具上的载荷不大,但有一定的摩擦力。
  
  具有很高的耐磨性和断裂能力。
  
  Cr12MoV、D2、T10A、S45C
  
  1.碳素工具钢
  
  T8A、T10A等碳素工具钢广泛用于模具,具有加工性能好、价格低廉的优点。但淬透性和红硬性差,热处理变形大,承载能力低。
  
  2.低合金工具钢
  
  低合金工具钢是以碳素工具钢为基础,添加适量的合金元素。与碳素工具钢相比,淬火变形和开裂倾向降低,淬透性和耐磨性提高。用于制造模具的低合金钢有CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代号CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代号GD)等。
  
  3.高碳高铬工具钢
  
  常用的高碳高铬工具钢包括Cr12、Cr12MoV和Cr12 Mo1V 1(D2代码),具有良好的淬透性、硬化能力和耐磨性,热处理后变形小。它们是高耐磨微变形模具钢,其承载能力仅次于高速钢。但碳化物偏析严重,必须进行反复镦粗和拉拔(轴向镦粗和径向拉拔),以减少碳化物不均匀性,提高使用性能。
  
  4.高碳中铬工具钢
  
  模具用Cr4W2MoV、Cr6WV、Cr5MoV等高碳中铬工具钢,铬含量低,共晶碳化物少,碳化物分布均匀,热处理变形小,淬透性和尺寸稳定性好。与碳化物偏析相对严重的高碳高铬钢相比,性能有所提高。
  
  5.高速钢
  
  高速钢是模具钢中硬度、耐磨性和抗压强度最高的,具有较高的承载能力。常用的模具包括钨含量较少的W18Cr4V(代码8-4-1)、W6Mo5 Cr4V2(代码6-5-4-2,美国品牌M2)和66mo5cr4v(代码6W6或低碳M2),这是一种为提高韧性而开发的高速钢。高速钢也需要锻造以改善其碳化物分布。
  
  6.基体钢
  
  为了改善高速钢的性能,在高速钢的基本成分中加入少量的其他元素,适当提高或降低碳含量。这种钢统称为基体钢。它们不仅具有高速钢的特点,还具有一定的耐磨性和硬度,其疲劳强度和韧性优于高速钢。它们是高强度和韧性的冷加工模具钢,但它们的材料成本比高速钢低。模具常用的基体钢有6Cr4W3Mo2VNb(代码65Nb)、7Cr7Mo2V2Si(代码LD)、5Cr4Mo3SiMnVAL(代码012AL)等。
  
  7.硬质合金和钢结硬质合金
  
  硬质合金的硬度和耐磨性高于其他任何一种模具钢,但抗弯强度和韧性较差。模具采用钨钴硬质合金,低冲击、高耐磨模具可选用低钴含量的硬质合金。高钴含量的硬质合金可用于高冲击的模具。
  
  钢结硬质合金是用铁粉和少量合金元素粉末(如铬、钼、钨、钒等)粉末冶金烧结而成。)作为粘结剂,碳化钛或碳化钨作为硬质相。钢结硬质合金的基体是钢,克服了硬质合金韧性差、加工困难的缺点,可以切削、焊接、锻造和热处理。钢结硬质合金含有大量的碳化物。虽然其硬度和耐磨性低于硬质合金,但仍高于其他钢种。经调质处理后,其硬度可达68 ~ 73HRC。
  
  8.新材料
  
  冲压模具使用的材料属于冷加工模具钢,用途广泛,品种最多。主要性能要求是强度、韧性、耐磨性。目前,冷加工模具钢的发展趋势是基于高合金钢D2(相当于国内Cr12MoV)的性能,可分为两个分支:一是降低碳含量和合金元素含量,改善钢中碳化物分布均匀性,提高模具韧性。例如美国钒合金钢公司的8CrMo2V2Si和日本大同特殊钢公司的DC53(Cr8Mo2SiV)。另一种是为高速、自动化、大批量生产而开发的粉末高速钢,主要目的是提高耐磨性。例如德国的320CrVMo13等。
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