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模具选材有哪些原则 模具选材要求介绍
来源: | 作者:13963813331 | 发布时间: 2019-11-29 | 28 次浏览 | 分享到:
(一)满足工作条件的要求
  
  1.耐磨性
  
  当坯件在模腔中塑性变形时,它沿着模腔的表面流动和滑动,导致模腔的表面和坯件之间的严重摩擦,从而导致模具由于磨损而失效。因此,材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。
  (一)满足工作条件的要求
  
  1.耐磨性
  
  当坯件在模腔中塑性变形时,它沿着模腔的表面流动和滑动,导致模腔的表面和坯件之间的严重摩擦,从而导致模具由于磨损而失效。因此,材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。
模具钢  
  硬度是影响耐磨性的主要因素。一般来说,模具零件的硬度越高,磨损量越小,耐磨性越好。此外,耐磨性还与材料中碳化物的类型、数量、形态、尺寸和分布有关。
  
  2.强度和韧性
  
  模具的大部分工作条件非常恶劣,有些模具经常承受较大的冲击载荷,导致脆性断裂。为了防止模具零件在工作时突然断裂,模具必须具有较高的强度和韧性。
  
  模具的韧性主要取决于材料的碳含量、晶粒尺寸和微观结构。
  
  3.疲劳断裂性能
  
  模具在工作过程中,经常会在循环应力的长期作用下发生疲劳断裂。它表现为小能量多次冲击疲劳断裂、拉伸疲劳断裂、接触疲劳断裂和弯曲疲劳断裂。
  
  模具的疲劳断裂性能主要取决于其强度、韧性、硬度和材料中夹杂物的含量。
  
  4.高温性能
  
  当模具工作温度较高时,硬度和强度会降低,导致模具早期磨损或塑性变形而失效。因此,模具材料应具有更高的耐回火稳定性,以确保模具在工作温度下具有更高的硬度和强度。
  
  5.耐冷热疲劳
  
  一些模具在工作过程中反复加热和冷却,使型腔表面承受张力和压力变化应力,导致表面开裂和剥落,增加摩擦,阻碍塑性变形,降低尺寸精度,从而导致模具失效。冷热疲劳是热作模具失效的主要形式之一。这种模具应具有高的耐冷热疲劳性。
  
  6.耐蚀性
  
  当一些模具(例如塑料模具)工作时,由于塑料中氯、氟和其他元素的存在,强腐蚀性气体(例如氯化氢、氟化氢等)在被加热后分解并分离出来,从而侵蚀模腔的表面,增加表面粗糙度并加剧磨损失效。
  
  (2)满足技术性能要求
  
  模具的制造通常要经过几个过程,如锻造、切割和热处理。为了保证模具的制造质量,降低生产成本,其材料应具有良好的可锻性、可加工性、硬化能力、淬透性和可磨性。它还应具有较小的氧化脱碳敏感性和淬火变形开裂倾向。
  
  1.可锻性
  
  耐热锻造变形能力低,塑性好,锻造温度范围宽,不易出现锻造裂纹、冷裂纹和网状碳化物沉淀。
  
  2.退火过程
  
  球化退火温度范围宽,退火硬度低,波动范围小,球化率高。
  
  3.切削性
  
  切削量大,刀具损耗低,表面粗糙度低。
  
  4.对氧化和脱碳的敏感性
  
  高温加热时,抗氧化性好,脱碳速度慢,加热介质不敏感,点蚀倾向小。
  
  5.硬化能力
  
  淬火后,表面硬度均匀、高。
  
  6.淬透性
  
  淬火后,可获得较深的硬化层,可通过温和淬火介质硬化。
  
  7.淬火变形开裂趋势
  
  常规淬火体积变化小,形状翘曲变形轻微,异常变形趋势低。常规淬火开裂敏感性低,对淬火温度和工件形状不敏感。
  
  8.易磨性
  
  砂轮相对损耗小,非燃烧极限磨削消耗大,对砂轮质量和冷却条件不敏感,不易造成磨削损伤和磨削裂纹。
  
  (三)满足经济要求
  
  在选择模具材料时,必须考虑经济原则,尽可能降低制造成本。因此,在满足使用性能的前提下,首选价格较低的,可以用碳钢代替合金钢,也可以用国产材料代替进口材料。
  
  此外,选择材料时还应考虑市场的生产和供应,所选钢种应尽可能少、集中、易于购买。
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