冲压模具材料的种类及特性
常用冲压材料介绍
不锈钢具有下列特性: (1) 硬度及抗拉强度高于软钢板的2倍 (3) 深引伸加工会产生时效割裂
④﹑塑性应变比(r)
它是表示板材各向异性性能的参数。由于板材在制造过程中要经历轧制与退火等工艺,结果使 板材形成结晶方位趋于一致的织构组织,在宏观上表现为各向异性,即在不同的方向上板材的性能 有一定的差异。在生产中用r值来表示板材的各向异性,其值等于对数应变表示的宽度应变b与厚度 方向应变t之比,即: r=b/t=ln(b/b0)/ln(t/t0)
45 46 47 18 12 9 21.6 47.0 35.6 12.8 7.8 13.8 2.2
加工硬化 值n
0.2 -
0.21 0.22 0.23
0.64
0.41 0.19 0.46 0.53 0.21 0.44 0.35 0.025 0.037 0.035 0.05
塑性应 变比 r
1.2 1.6 1.7 1.03 1.35 1.04 1.02 -
3.3﹑SPHD——表示冲压用热轧钢板及钢带。
3.4、SPHE——表示深冲用热轧钢板及钢带。
冲压模具材料的种类及特性
冲压模具材料的种类及特性
冲压模具是制作金属零部件的重要工具之一,它承受着巨大的压力和冲击力。因此,选择合适的材料来制造冲压模具对于保证其使用寿命和使用效果至关重要。
1.工具钢
工具钢(Tool Steel)是一种常用的冲压模具材料,其特点是具有较高的硬度、韧性和耐磨性。常见的工具钢有Cr12MoV、Cr12、CrWMn等,它们具有良好的切削性能和耐磨性,适用于制作剪切模和冲裁模。
2.高速钢
高速钢(High Speed Steel)属于具有高硬度和高耐磨性的合金钢,适用于制作冲压模具中的剪切刃。高速钢具有优良的热硬性,能够在高温下保持较高的硬度,因此适用于制作高速剪切模。
3.硬质合金
硬质合金(Cemented Carbide)是一种由碳化物和金属粉末烧结而成的材料,常用的成分为钨碳化物(WC)和钼碳化物(Mo2C)。硬质合金具有极高的硬度、耐磨性和抗腐蚀性,适用于制作冲击和压力较大的模具,如冲头和冲模。
4.粉末冶金材料
粉末冶金材料(Powder Metallurgy Material)是由金属粉末冶炼和压制制造而成的材料,具有较高的硬度、韧性和耐磨性。由于制造的过程可以控制材料的孔隙率和颗粒大小,粉末冶金材料能够在模具中形成复杂的形状和结构,适用于制作复杂的冲压模具。
5.硬质合成材料
不同的冲压模具材料各有特点和适用范围。在选择材料时,需要根据冲压件的形状、尺寸和使用环境等因素综合考虑。同时,还需要结合实际工艺要求和经济效益进行综合评估,选择最合适的材料来制造冲压模具。
模具材料全解
模具材料全解
模具材料是制作模具的重要组成部分,它直接影响到模具的质量、寿
命和生产效率。在模具制作过程中,会使用到各种不同的材料,本文将介
绍一些常用的模具材料及其特点。
1.工具钢:工具钢是最常见的模具材料之一,其主要成分是碳、铬、钼、钴等合金元素。工具钢具有优良的切削性能、耐磨性和热稳定性,适
用于制作各种中小型模具。工具钢分为冷作工具钢和热作工具钢两种类型,根据使用环境和要求选择合适的工具钢材料。
2.铝合金:铝合金具有轻质、塑性好、导热性能好等特点,在模具制
作中常用于制作注塑模、压铸模等。铝合金材料具有良好的加工性能,易
于切削和成形,适用于制作大型模具。
3.铜合金:铜合金具有良好的导热性和导电性能,具有较高的强度和
硬度,常用于制作冷挤压模、铸造模等。铜合金具有良好的耐磨性和热稳
定性,适用于高温环境下的模具制作。
4.高分子材料:高分子材料如尼龙、聚氨酯等在模具制作中用于制作
注塑模、压铸模等。高分子材料具有优良的耐磨性、耐腐蚀性和绝缘性能,适用于模具表面处理和内部结构制作。
5.高温合金:高温合金具有良好的高温强度、耐热腐蚀性和抗氧化性能,适用于高温环境下的模具制作,如压铸模、锻造模等。高温合金具有
较高的硬度和强度,能够抵抗高温和高压力的作用。
6.复合材料:复合材料由两种或多种材料组成,具有特殊的物理和化
学性能,适用于模具制作中的特殊要求。常见的复合材料包括碳纤维复合
材料、玻璃钢等,它们具有较高的强度、刚度和耐腐蚀性,适用于制作高性能模具。
模具材料的选择应根据具体的使用环境和要求来确定,要考虑到模具的寿命、生产效率和成本等因素。不同的模具材料具有不同的特点和适用范围,根据具体的制作要求选择合适的材料是保证模具质量的重要环节。
模具材料有哪些种类
模具材料有哪些种类
模具是工业生产中的重要工具之一,而其中的材料种类也是非常多的。模具材料的选择与使用都会有影响生产效率和产品质量的因素。本篇文档将介绍模具材料的种类,包括金属材料、非金属材料、陶瓷材料以及高分子材料。
一、金属材料
金属材料是模具材料中最常见的一种。金属材料可以分为两类:铸造材料和工具钢。
1. 铸造材料
铸造材料是指工业生产中用来制造模具的一种材料。这种材料具有一定的热膨胀系数和热导率,可保证高温下模具的稳定性。铸造材料常用于制造大型模具,它可以承受较大的压力和热量。
常见的铸造材料有:灰口铸铁、高铬铸铁等。灰口铸铁强度较高,且易于切削加工,但耐热性差,一般只能使用在低温下的模具中;高铬铸铁则具有较好的抗热性,也常用于制造大型模具。
2. 工具钢
工具钢是一种具有高硬度、高强度和高耐磨性的金属材料。主要用于制造各种高精度模具,如塑料模具、压铸模具、模具
零件等。工具钢精度高,硬度大、韧性好,可保持模具的尺寸精度和表面质量。
常见的工具钢有:在国内的309、1045、T10A钢等等。它们都具有硬度高、耐磨、抗热和耐冲击等优点,因此可以用于制造各种高精度模具。
二、非金属材料
非金属材料指不含金属的模具材料,如陶瓷和石英。这种材料可以抵抗高温、高压和腐蚀,所以被广泛用于电子和半导体工业的生产中。
1. 陶瓷材料
陶瓷是一种非金属材料,它具有高强度、耐磨、抗氧化和耐腐蚀等特性。陶瓷可以用于制造高精度模具,如精密陶瓷模具、半导体晶圆等。它的很大优势还在于其抗腐蚀性和耐高温性,可以承受强腐蚀性介质的侵蚀,且在高温下不产生变形、膨胀甚至熔化。
模具钢材种类
模具钢材种类
模具钢材是一种广泛应用于制造模具的特殊钢材。模具是工业生产中不可或缺的工具,用于制造各种产品,如汽车零部件、家电、塑料制品等。模具的质量和性能直接影响到产品的质量和生产效率,而模具钢材的选择则对模具的性能和使用寿命有着重要影响。在模具制造中,常见的模具钢材种类有以下几种。
1. 压铸模具钢
压铸模具钢是用于制造压铸模具的特殊钢材。压铸模具通常用于生产大批量的金属零件,如汽车零部件和电子设备外壳等。压铸模具钢需要具有较高的硬度、耐磨性和耐热性,以保证模具在高温和高压下的稳定性和寿命。
2. 塑料模具钢
塑料模具钢是用于制造塑料模具的特殊钢材。塑料模具广泛应用于塑料制品的生产,如塑料容器、塑料零件等。塑料模具钢需要具有较高的硬度、耐磨性和耐腐蚀性,以抵御塑料熔融过程中的高温和化学腐蚀。
3. 冲压模具钢
冲压模具钢是用于制造冲压模具的特殊钢材。冲压模具广泛应用于金属板材的冲压加工,如汽车车身板、家电外壳等。冲压模具钢需要具有较高的硬度、强度和韧性,以承受冲击和变形等工艺过程中
的压力和应力。
4. 热处理模具钢
热处理模具钢是用于制造热处理模具的特殊钢材。热处理模具广泛应用于金属热处理工艺,如淬火、回火和表面处理等。热处理模具钢需要具有较高的耐热性、抗变形性和耐磨性,以在高温和严酷的工艺条件下保持稳定性和寿命。
5. 冷作模具钢
冷作模具钢是用于制造冷作模具的特殊钢材。冷作模具广泛应用于金属冷加工工艺,如剪切、冲孔和弯曲等。冷作模具钢需要具有较高的硬度、耐磨性和耐冲击性,以在冷加工过程中保持稳定性和寿命。
冲压材料性能要求
纹性缺陷在弯曲、拉深、成形等过程可能向深广
扩展,造成废品。
精选课件
29
(二)冲压常用材料
冲压最常用的材料是金属板料,有时也用非 金属板料,金属板料分黑色金属和有色金属两种。 黑色金属板料按性质可分为: ▪ 1)普通碳素钢钢板 如Q195、Q235等。 ▪ 2)优质碳素结构钢钢板 这类钢板的化学成分和力 学性能都有保证。其中碳钢以低碳钢使用较多, 常用牌号有:08、08F、10、20等,冲压性能和 焊接性能均较好,用精以选课制件造受力不大的冲压件。 30
280~320
400~600
160
200
240
300
260
300
300
380
2精4选0 课件
300
280
350
伸长率δ/%
屈服强度σs / MPa
26
—
28~33 21~25 15~19
32 32 29 25 16 12 21 40 25 4 19 12
200 240 280 180 200 210 250 360 400 — 200 50~80 — 50 —
精选课件
4
精选课件
5
(4)冲压加工的分类
▪ 1、分离工序
▪ 定义:是在冲压过程中使冲压件与板料沿一定的 轮廓线相互分离的工序。如落料、冲孔、切断和 修整等。
冲压模具常用材料种类及热处理
冲压模具常用材料种类及特性
如何合理选取模具钢材?
(1)模具的选材
在设计模具时,合理选取材料是关系到模具寿命和成本的一项重要工作,模具的成形零件凸、
凹模材料的选取尤应慎重,通常应考虑以下几点:
①生产批量当冲压件的生产批量很大时,凸、凹模材料应选取质量高、耐磨性好的模具钢,对于模具的其他工艺零件的材料要求,也要相应地提高;在少量生产中,可采用成本低耐磨性较差的材料。
②被冲压材料性能、工序性质和凸、凹模工作条件当被冲材料较硬或变形抗力较大时,其凸、凹模应选取耐磨性好、强度高的材料;对于凸、凹模工作条件较差的冷挤模,应选取有足够硬度、强度、韧性、耐磨性等综合力学性能较好的模具钢,同时应具有一定的硬性和耐热、抗疲劳强度。
③加工规格一般来料都没有加工,这些材料叫坯料,但坯料加工首先要经过铣床、磨床来达到一定尺寸之后才能制造模具。
(2)模具寿命与模具材料的关系
①模具凹模刃口高度的估算方法
a) 规定模具寿命为2000000~3000000次时,刃口每次研磨量为ffice:smarttags" />0.2mm,每次研磨后的生产量为200000~300000次。刃口直身高度为2.5~3mm。
b) 若要模具寿命为5000000次,则刃口高度应取4~5mm。
②模具寿命与模具材料的关系
凸模凹模通常采用的材料为XW-10、XW-5、XW-41、XW-42、SKD11(Cr12MoV)、ASP23。
以上四种主要钢材特性见表
注: 1.以上各种参数均以XW-41为标准的比较值。
2.当冲件材料为SECC、SPCC、SPTE、T3时,通常选凸凹模材料为XW-41。
五金模具常用材料
五金模具常用材料
五金模具是一种用于制造金属零件的工具。它们在各种行业中都得到广泛应用,包括汽车制造、电子设备、航空航天、家电等领域。为了保证模具的质量和性能,选择合适的材料非常重要。下面是五金模具常用的几种材料。
压铸模具主要用于加工铝合金、镁合金等热固性材料。压铸模具要求材料具有高强度、耐磨损、耐热性好等特点。常用的材料包括工具钢、铁基合金和钴基合金等。
-H13工具钢:H13钢具有优异的耐热性和耐磨损性,适用于生产较大尺寸的压铸件。
-SKD61工具钢:SKD61钢具有高硬度和优良的耐热性,适用于生产较小尺寸的压铸件。
-铁基合金:铁基合金具有高强度和优异的耐磨损性,适用于大批量生产。
-钴基合金:钴基合金具有超高的硬度和耐热性,适用于生产高温和高压的压铸件。
塑料模具主要用于加工各种塑料制品,包括塑料零件、日用品、玩具等。常用的材料包括工程塑料和热塑性塑料。
-P20钢:P20钢具有优异的切削性和模具硬化性,适用于制造中小型的塑料模具。
-718钢:718钢具有出色的耐腐蚀性和耐磨性,适用于大尺寸的塑料模具。
-2311钢:2311钢具有良好的加工性能和高硬度,适用于生产高精度的塑料模具。
-ABS塑料:ABS塑料具有良好的韧性和耐冲击性,适用于制造可靠耐用的塑料制品。
冲压模具主要用于加工金属板材,包括冲压件、剪切件、弯曲件等。冲压模具要求材料具有高硬度、高强度和耐磨损性。常用的材料包括工具钢、硬质合金和高速钢等。
-Cr12MoV工具钢:Cr12MoV钢具有优异的硬度和耐磨损性,适用于生产薄板冲压件。
模具钢材种类
模具钢材种类
模具钢材是一种用于制造模具的特殊材料。模具在工业生产中扮演着重要的角色,它们用于生产各种产品的成型、冲压、注塑等工艺过程。不同的模具需要使用不同种类的模具钢材来满足特定的要求。下面将介绍几种常见的模具钢材种类。
1. 压铸模具钢:压铸模具用于铸造各种铝合金、锌合金等材料的零件,以及塑料注塑成型。这种模具需要具备耐磨、耐腐蚀和高温强度的特性。常见的压铸模具钢材有H13、H11、P20等。
2. 塑料模具钢:塑料模具用于注塑成型,因此需要耐磨、耐腐蚀和优异的切削性能。常见的塑料模具钢材有P20、718等。
3. 冲压模具钢:冲压模具用于冲压成型,因此需要具备较高的强度和硬度,以及耐磨、耐冲击的特性。常见的冲压模具钢材有SKD11、SKH51、Cr12MoV等。
4. 塑胶模具钢:塑胶模具用于注塑成型,对材料的耐磨和切削性能要求较高。常见的塑胶模具钢材有NAK80、P21等。
5. 热压模具钢:热压模具用于制造钢材、铝材等的热压成型。这种模具需要具备耐高温和耐磨的特性。常见的热压模具钢材有H13、H11等。
6. 硅胶模具钢:硅胶模具用于制造各种硅胶制品,如硅胶手套、硅
胶密封圈等。这种模具需要具备耐高温、耐磨和耐腐蚀的特性。常见的硅胶模具钢材有S136、SUS420等。
7. 铝合金模具钢:铝合金模具用于铸造铝合金制品,需要具备良好的耐磨和抗拉伸性能。常见的铝合金模具钢材有7075、6061等。
8. 不锈钢模具钢:不锈钢模具用于制造具有耐腐蚀性能的产品,常见的不锈钢模具钢材有SUS420、SUS304等。
冲压模具常用材料有哪些-冲压模具材料型号表【大全】
制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主,常用的模具工作部件材料的种类有: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、基体钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。
冲压模具工作零件材料的要求
一般的冲压模具都是由:上下托板、上下垫脚、上下模座:一般用A3、Q235等“软料”做成,起支撑整个模具、方便架模、落料等作用。
冲压模具工作时要承受冲击、振动、摩擦、高压和拉伸、弯扭等负荷,甚至在较高的温度下工作(如冷挤压),工作条件复杂,易发生磨损、疲劳、断裂、变形等现象。因此,对模具工作零件材料的要求比普通零件高。
上、下模板:
上、下模板起固定刀口、入块、入子、顶料销等作用,外定位、内定位、浮升引导销、两用销、导料板、浮块这些也是固定在下模板上的,下模板硬度要求必须在HRC58~62左右,硬度太低会影响冲裁质量。厚度一般为25~40mm。有的刀口直接割在模板上的,即在模板上直接挖刀口,这样做的话如果刀口缺了、打崩了、磨损了、有毛边就不好修模;还有一种做法是挖入块,即把刀口挖在一个入块上(该入块习惯称为“下模刀口”),然后再把下模刀口装入下模板里面。高度要保证和下模板一样高,误差要在正负1~2条之内,最好正负0.005mm以内,一般磨床师傅或钳工师傅都可以达到。太多会把产品打出印子(模印)。上、下垫板,垫板一般用Cr12制成。根据需要,每套模具的上下垫板厚度都不一样,看冲裁力,如果冲的孔少的话,上下垫板可以适当做薄一点8~10mm即可,如果冲孔比较多的话,就要适当做厚一点,一般17~20mm左右。下垫板上主要是落料孔、弹簧过孔、螺丝过孔、导柱透气孔等。
冲压模具常用材料有哪些_冲压模具材料型号表
冲压模具常用材料有哪些_冲压模具材料型号表
制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主,常用的模具工作部件材料的种类有: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、基体钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。
冲压模具工作零件材料的要求
一般的冲压模具都是由:上下托板、上下垫脚、上下模座:一般用A3、Q235等“软料”做成,起支撑整个模具、方便架模、落料等作用。
冲压模具工作时要承受冲击、振动、摩擦、高压和拉伸、弯扭等负荷,甚至在较高的温度下工作(如冷挤压),工作条件复杂,易发生磨损、疲劳、断裂、变形等现象。因此,对模具工作零件材料的要求比普通零件高。
上、下模板:
上、下模板起固定刀口、入块、入子、顶料销等作用,外定位、内定位、浮升引导销、两用销、导料板、浮块这些也是固定在下模板上的,下模板硬度要求必须在HRC58~62左右,硬度太低会影响冲裁质量。厚度一般为25~40mm。有的刀口直接割在模板上的,即在模板上直接挖刀口,这样做的话如果刀口缺了、打崩了、磨损了、有毛边就不好修模;还有一种做法是挖入块,即把刀口挖在一个入块上(该入块习惯称为“下模刀口”),然后再把下模刀口装入下模板里面。高度要保证和下模板一样高,误差要在正负1~2条之内,最好正负0.005mm以内,一般磨床师傅或钳工师傅都可以达到。太多会把产品打出印子(模印)。上、下垫板,垫板一般用Cr12制
成。根据需要,每套模具的上下垫板厚度都不一样,看冲裁力,如果冲的孔少的话,上下垫板可以适当做薄一点8~10mm即可,如果冲孔比较多的话,就要适当做厚一点,一般17~20mm 左右。下垫板上主要是落料孔、弹簧过孔、螺丝过孔、导柱透气孔等。
常用模具钢类别与特点
常用模具钢类别与特点
模具钢是一种专门用于制造模具的特殊钢材。根据不同的使用要求和
工作环境,模具钢可以分为很多种类。本文将会介绍一些常用的模具钢类
别以及它们的特点。
1.冷作模具钢
冷作模具钢主要在常温下使用,适用于制造冷作模具、切断模具和冲
压模具等。这种钢具有高硬度、优良的磨削性能和较高的耐磨性,能够在
长期使用过程中保持较好的尺寸稳定性。冷作模具钢通常具有较高的淬透
性和淬硬性,但其韧性相对较低。
2.热作模具钢
热作模具钢主要在高温条件下使用,适用于制造压铸模具、热轧模具
和热作冲压模具等。这种钢具有高的耐热性和耐磨性,能够承受高温下的
冲击和压力。热作模具钢通常具有较高的强度、韧性和耐腐蚀性,但其硬
度相对较低。
3.塑性模具钢
塑性模具钢主要用于制造塑料模具,如注塑模和挤压模等。这种钢具
有优良的可塑性和加工性能,能够在模具制造过程中进行复杂的成型操作。塑性模具钢通常具有中等硬度和较高的延展性,能够满足模具在工作过程
中的变形要求。
4.铝合金模具钢
铝合金模具钢主要用于制造铝合金压铸模具,具有高的耐热性、耐磨
性和抗拉性能。由于铝合金的熔点较低,铝合金模具钢需要具有较高的耐
热性,能够在铝合金高温熔化的条件下保持稳定的性能。铝合金模具钢通常含有较高的铬、钨和钼等合金元素,以提高钢的淬透性和严密性。
5.不锈钢模具钢
不锈钢模具钢主要用于制造具有特殊要求的模具,如食品包装模具和医疗器械模具等。这种钢具有优良的耐腐蚀性和抗氧化性能,不易产生锈蚀和变色,能够保持模具的表面光滑和无污染。不锈钢模具钢通常含有较高的铬和镍等合金元素,以增强钢的抗腐蚀性能。
冲压模具材料一般用什么材料
冲压模具材料一般用什么材料
冲压模具是工业生产中常用的一种模具类型,用于将金属板材或其他
材料按一定形状和尺寸加工成所需产品。冲压模具要求具有高强度、耐磨、耐高温等性能,因此一般使用高硬度的材料制作。
冲压模具常用的材料包括:
1.工具钢:工具钢是冲压模具最常用的材料之一,具有优异的机械性
能和热处理特性。常用的工具钢有Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1等。
2.合金钢:合金钢是一种含有多种合金元素的钢材,具有更高的硬度
和耐磨性。常用的合金钢有P20、NAK80、S136等。
3.硬质合金:硬质合金是一种具有极高硬度和耐磨性的材料,由钨钴
粉末和其他金属粉末冶炼而成。硬质合金常用于制作冲头、切割刀等部件。
4.高速钢:高速钢具有优良的耐热性、耐磨性和切削性能,适用于高
速冲压模具。常用的高速钢有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。
5.铸钢:铸钢是一种通过铸造工艺获得的材料,铸钢具有更好的延展
性和韧性,适用于大型和复杂的冲压模具。常用的铸钢有ZGCr13、
ZGCr28Ni48W5等。
6.陶瓷材料:陶瓷材料具有优异的耐高温性能和耐磨性,适用于一些
特殊的冲压模具。常用的陶瓷材料有氧化锆、氧化铝等。
冲压模具的材料选择会根据具体的应用要求、工件材料和模具结构等
因素来确定。一般来说,工具钢和合金钢是最常用的冲压模具材料,可以
满足大部分的冲压加工需求。硬质合金和高速钢适用于特殊要求的冲压环
境,铸钢适用于大型和复杂的模具制造。陶瓷材料则适用于具有特殊要求的高温或高磨损环境。
总之,冲压模具材料的选择需要综合考虑多个因素,包括应用环境、工件要求、模具结构以及预算等,选择适合的材料可以提高模具的使用寿命和加工质量,从而提高生产效率和降低成本。
模具材料有哪些种类
模具材料有哪些种类
模具是工业生产中常用的一种加工工具,它的质量和性能直接影响着产品的加
工质量和生产效率。而模具的材料选择对模具的使用寿命、加工精度和成本等方面都有着重要的影响。那么,模具材料有哪些种类呢?接下来,我们将对常见的模具材料进行介绍。
首先,金属模具材料是常见的一种。金属模具材料主要包括工具钢、合金钢和
高速钢等。工具钢具有较高的硬度和耐磨性,适用于制作模具的工作表面和工作部件。合金钢具有较高的强度和韧性,适用于制作模具的大型结构件。高速钢具有较高的硬度和耐磨性,适用于制作模具的切削工作部件。
其次,塑料模具材料也是常见的一种。塑料模具材料主要包括热塑性塑料和热
固性塑料。热塑性塑料具有较好的流动性和成型性,适用于制作注塑模具和压铸模具。热固性塑料具有较好的耐热性和耐腐蚀性,适用于制作压缩模具和模压模具。
再次,非金属模具材料也是一种常见的选择。非金属模具材料主要包括陶瓷、
塑料和复合材料等。陶瓷具有较好的耐磨性和耐热性,适用于制作高温模具和耐磨模具。塑料具有较好的成型性和表面光洁度,适用于制作注塑模具和压铸模具。复合材料具有较好的综合性能,适用于制作高精度模具和特殊用途模具。
最后,根据具体的模具使用要求,还可以选择其他特殊材料。例如,硬质合金
具有较好的耐磨性和耐腐蚀性,适用于制作冲压模具和切削模具。钢铁具有较好的强度和韧性,适用于制作大型模具和重型模具。铝合金具有较好的导热性和导电性,适用于制作散热模具和导电模具。
总的来说,模具材料的选择应根据具体的模具使用要求来确定。不同的材料具
冲压模具材料选用
冲压模具材料选用
常见的冲压模具材料主要有以下几种类型:
1.工具钢
工具钢是冲压模具材料中使用最广泛的一种,具有良好的耐磨性、切
削性、强度和韧性。根据具体工作情况和要求,可以选择不同种类的工具钢,如高速钢、碳钢和合金工具钢等。其中高速钢具有较高的硬度和耐磨性,适合处理硬质工件,而碳钢则适用于制作对切削力和冲击力要求不高
的模具。
2.高硬度合金钢
高硬度合金钢具有更高的硬度和耐磨性,能够在较高温度下保持稳定
的硬度,适用于制作对表面质量和精度要求较高的冲压模具。在高硬度合
金钢中,常用的材料有高速钢(例如W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2)、渗碳钢(例如Cr12MoV、Cr12Mo1V1和Cr12)等。
3.硬质合金
硬质合金也是一种常用的冲压模具材料,具有非常高的硬度、抗腐蚀
性和耐磨性。由于硬质合金的硬度极高,不易加工,通常需要通过压制、
粉末冶金、喷涂等方法制成模具。硬质合金主要由钴、钨和碳等元素组成,适用于处理硬度较高的工件材料。
4.超硬材料
超硬材料是指钻石和立方氮化硼(CBN)等具有极高硬度的材料,能
够提供更长的寿命和更高的生产效率。由于超硬材料价格昂贵,一般适用
于高品质、大批量生产的冲压工艺中。
在选用冲压模具材料时,需要综合考虑以下几个方面的因素:
1.工作环境
根据冲压件的工作环境和使用条件来选择材料,比如材料的耐腐蚀性、耐高温性等要求。
2.工件材料
冲压模具的材料选择需要考虑工件的材料,以保证模具具有足够的硬
度和耐磨性。比如对于硬度较高的工件材料,需要选择具有较高硬度和耐
磨性的模具材料。
3.模具寿命和性价比
冲压模具材料
冲压模具材料
冲压模具材料是制造冲压模具的重要组成部分,它的质量直接影响着模具的性能和使用寿命。目前常用的冲压模具材料主要包括工具钢、硬质合金和精密合金等。
工具钢是最常用的冲压模具材料之一,它具有优良的切削加工性能、热处理性能和耐磨性能。根据需要,可以选择不同牌号的工具钢,如Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1等。工具钢的优
点是硬度高、耐磨性好,适合制造大批量的冲压模具。而且相对来说,工具钢的价格相对较低,可以有效降低制造成本。但是工具钢的缺点是其强度和硬度相对较低,不能承受较高的工作负荷,容易出现变形和断裂等问题。
硬质合金是一种具有高硬度和耐磨性的冲压模具材料。它由钨碳化物颗粒和金属结合相组成,具有优异的硬度、抗磨性和强度。硬质合金模具的主要优点是能够承受高温和高压力的工况,适用于加工硬材料和高精度零件。但是,硬质合金模具的制造工艺较为复杂,价格相对较高。
精密合金是一种高性能的冲压模具材料,主要由钴、镍、铁等金属元素组成。它具有优异的抗热疲劳和抗氧化性能,适用于长时间高温下的工作环境。精密合金模具的优点在于其机械性能和热处理性能优异,可以制作出高精度、高效率的冲压模具。然而,精密合金模具的制造难度大,成本也相对较高。
除了上述常用的冲压模具材料外,还有其他材料也在一定程度上用于冲压模具的制造。例如,复合材料、陶瓷材料和高分子
材料等。这些材料具有轻质、高强度、抗腐蚀性等特点,可以满足某些特殊工况下的需要。
综上所述,冲压模具材料的选择应根据具体工况和要求来确定。不同的冲压模具材料有着不同的特点和适用范围,需要综合考虑材料的机械性能、耐磨性、耐热性和制造成本等因素,从而选择最合适的材料。
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冲压模具材料的种类及特性
制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主,常用的模具工作部件材料的种类
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、基体钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。
1. 碳素工具钢在模具中应用较多的碳素工具钢为T8A T10A等,优点为加工性能好,价格便宜。但淬透性和红硬性差,热处理变形大,承载能力较低。
2. 低合金工具钢低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。与碳素工具钢相比,减少了淬火变形和开裂倾向,提高了钢的淬透性,耐磨性亦较好。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有 Cr12和Cr12MoV Cr12Mo1V1(代号D2),它
们具有较好的淬透性、淬硬性和耐磨性,热处理变形很小,为高耐磨微变形模具钢,承载能力仅次于高速钢。但碳化物偏析严重,必须进行反复镦拔(轴向镦、径向拔)改锻,以降低碳化物的不均匀性,提高使用性能。
4. 高碳中铬工具钢用于模具的高碳中铬工具钢有 Cr4W2MoV Cr6WV、Cr5MoV等,它们的
含铬量较低,共晶碳化物少,碳化物分布均匀,热处理变形小,具有良好的淬透性和尺寸稳定性。
与碳化物偏析相对较严重的高碳高铬钢相比,性能有所改善。
5. 高速钢高速钢具有模具钢中最高的硬度、耐磨性和抗压强度,承载能力很高。模具中常用的有W18Cr4V(代号8-4-1 )和含钨量较少的 W6Mo5 Cr4V2(代号6-5-4-2,美国牌号为 M2以及为提高韧性开发的降碳降钒高速钢6W6Mo5 Cr4V(代号6W6或称低碳M2。高速钢也需要改锻,以改善其碳化物分布。
6. 基体钢在高速钢的基本成分上添加少量的其它元素,适当增减含碳量,以改善钢的性能。
这样的钢种统称基体钢。它们不仅有高速钢的特点,具有一定的耐磨性和硬度,而且抗疲劳强度和韧性均优于高速钢,为高强韧性冷作模具钢,材料成本却比高速钢低。模具中常用的基体钢有 6Cr4W3Mo2VNb弋号 65Nt)、7Cr7Mo2V2Si (代号 LD)、5Cr4Mo3SiMnVA(代号 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它任何种类的模具钢,但抗弯
强度和韧性差。用作模具的硬质合金是钨钻类,对冲击性小而耐磨性要求高的模具,可选用含钻
量较低的硬质合金。对冲击性大的模具,可选用含钻量较高的硬质合金。
钢结硬质合金是以铁粉加入少量的合金元素粉末(如铬、钼、钨、钒等)做粘合剂,以碳
化钛或碳化钨为硬质相,用粉末冶金方法烧结而成。钢结硬质合金的基体是钢,克服了硬质合金韧性较差、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,
虽然硬度和耐磨性低于硬质合金,但仍高于其它钢种,经淬火、回火后硬度可达68 ~ 73HRC o
冲压模具材料的选用及热处理要求
冲裁模具材料的选用及热处理要求
选用冲裁模具材料应考虑工件生产的批量,若批量不大就没有必要选择高寿命的模具材料;还
应考虑被冲工件的材质,不同材质适用的模具材料亦有所不同。对于冲裁模具,耐磨性是决定模具寿命的重要因素,钢材的耐磨性取决于碳化物等硬质点相的状况和基体的硬度,两者的硬度越高,碳化物的数量越多,则耐磨性越好。常用冲压模具钢材耐磨性的劣优依次为碳素工具钢一合金工具钢一基体钢一咼碳咼铬钢一咼速钢一钢结硬质合金一硬质合金。
此外还必须考虑工件的厚度、形状、尺寸大小、精度要求等因素对模具材料选择的影响。
1•传统模具用钢长期以来,国内薄板冲裁模用钢为T10A、CrWMn、9Mn2V Cr12和
Cr12MoV 等。
其中T10A为碳素工具钢,有一定强度和韧性。但耐磨性不高,淬火容易变形及开裂,淬透性差,只适用于工件形状简单、尺寸小、数量少的冲裁模具。
T10A碳素工具钢的热处理工艺为:760~810 C水或油淬,160~180 C 回火,硬度
59~62HRC o
CrWMn 9Mn 2V是高碳低合金钢种,淬火操作简便,淬透性优于碳素工具钢,变形易控制。
但耐磨性和韧性仍较低,应用于中等批量、工件形状较复杂的冲裁模具。CrWM n钢的热处理工艺为:淬火温度820~840 C油冷,回火温度200 C,硬度60~62HRC。 9Mn2V钢的热处理工艺为:淬火温度780~820 C油冷,回火温度150~200 C,空冷,硬度60~62HRC。注意回火温度在200~300 C范围有回火脆性和显著体积膨胀,应予避开。
Cr12和Cr12MoV为高碳高铬钢,耐磨性较高,淬火时变形很小,淬透性好,可用于大批量生
产的模具,如硅钢片冲裁模。但该类钢种存在碳化物不均匀性,易产生碳化物偏析,冲裁时容易出现崩刃或断裂。其中,Cr12含碳量较高,碳化物分布不均比 Cr12MoV严重,脆性更大一些。 Cr12型钢的热处理工艺选择取决于模具的使用要求,当模具要求比较小的变形和一定韧性时,可采用低温淬火、回火(Cr12 为950~980 C淬火,150~200 C回火;Cr12MoV为1020~1050 C 淬火,180~200 C回火)。若要提高模具的使用温度,改善其淬透性和红硬性,可采用高温淬火、
回火(Cr12 为 1000~1100 C淬火, 480~500 C 回火; Cr12MoV 为 1110~1140 C淬火, 500~520 C回火)。高铬钢在275~375 C区域有回火脆性,应予避免。
2. 常用模具新钢种为了弥补传统模具钢种性能的不足,国内开发或引进了以下性能较好的冲压模具用钢:
(1 ) Cr12Mo1V1 (代号D2 )钢为仿美国ASTM标准中的D2钢引进的钢种,属Cr12型钢。由于D2钢中Mo、V含量增加,细化了晶粒,改善了碳化物的分布状况,因此 D2钢的强韧性(冲击韧度、抗弯强度、挠度)比Cr12MoV钢有所提高,耐磨性和抗回火稳定性也比 Cr12MoV 更高。可用深冷处理,提高硬度并改善尺寸稳定性。用D2钢制作的冲裁模具寿命要高于 Cr12MoV 钢模具。D2钢的锻造性能和热塑成形性比 Cr12MoV钢略差,机械加工性能和热处理工艺与Cr12 型钢相似。
(2 ) Cr6WV钢为高耐磨微变形高碳中铬钢,碳、铬含量均低于Cr12型钢,碳化物的分
布状态较Cr12MoV均匀,具有良好的淬透性。热处理变形小,机械加工性能较好。抗弯强度、冲
击韧度优于Cr12MoV,只是耐磨性略低于Cr12型钢。用于承受较大冲击力的高硬度、高耐磨板料冲裁模,其效果好于 Cr12型钢。钢的常用热处理工艺为:淬火温度9701 ~ 000 C, 一般可热
油或硝盐分级淬火冷却,尺寸不大的部件可采取空冷。淬火后应立即回火,回火温度160210 ~ C, 硬度 58 ~ 62HRC o
(3 )Cr4W2MoV钢也是高耐磨微变形高碳中铬钢,替代Cr12型钢而研制的钢种,碳化物均匀性好,耐磨性高于 Cr12Mo V ,适于制作形状复杂、尺寸精度要求高的冲压模具,可用于硅钢片冲裁模。
Cr4W2MoV钢的热处理工艺:要求强度、韧性较高时,采用低温淬火、低温回火工艺:淬火温度960~980 C,回火温度280~320 C,硬度60~62HRC。要求热硬性和耐磨性较高时,采用高温淬火、高温回火工艺:淬火温度 1020~1040 C,回火温度50 0~540 C,硬度60~62HRC。
(4 ) 7CrSiMnMoV(代号CH-1)钢为空淬微变形低合金钢、火焰淬火钢,可以利用火焰进行局部淬火,淬硬模具刃口部分。淬火温度(800~1000 C ),具有良好的淬透性和淬硬性(可达60 HRC以上),强度和韧性较高,崩刃后能补焊。可代替CrWMn、Cr12MoV钢,制作形状复杂的冲裁模。CH-1钢的推荐热处理工艺:淬火温度900~920 C,油冷,190~200 C回火1~3 小时,硬度58~62 HRC o
(5 ) 6CrNiSiMnMoV(代号GD)钢为高韧性低合金钢,淬透性好,空淬变形小,耐磨性较高。其强韧性显著高于CrWMn和Cr12MoV钢,不易崩刃或断裂。尤其适用于细长、薄片状凸模及大型、形状复杂、薄壁凸凹模。
GD钢的推荐热处理工艺:淬火温度 870~930 C(900 C最佳),盐浴炉加热(45s/mm ),油冷或空冷、风冷,175~230 C回火2小时,硬度58~62 HRC。由于空冷即可淬硬,也可采用火焰加热淬火。
(6 )9Cr6W3Mo2V2(代号GM)钢为高耐磨高强韧合金钢,各项工艺性能良好,其耐磨性、强韧性、加工性能均优于 Cr12型钢,能够用于高速压力机冲压下的多工位级进模等精密模具,是较理想的耐磨、精密冲压模具用钢。GM钢的热处理工艺:淬火温度 1080~1120 C,硬度
64~66HRC。回火温度540~560 C,回火二次
(7 ) Cr8MoWV3Si (代号ER5)钢属高耐磨高强韧合金钢,具有较好的电火花加工性能,强度、韧性、耐磨性都优于Cr12型钢,适用于大型精密冲压模具。用于硅钢片冲裁模,一次刃磨寿命为21万次,总寿命高达360万次,是目前合金钢冲模冲裁硅钢片的较高寿命水平。ER5钢的推荐热处理工艺:对高耐磨性、高强韧性的模具,采用1150 C淬火,520~530 C回火3次;对重载服役条件下的模具,采用1120~1130 C