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冷加工模具鋼材料的選擇要注意哪些因素
來源: | 作者:東啟特鋼 | 發布時間: 2021-06-15 | 46 次瀏覽 | 分享到:
冷加工模具鋼材料的選擇要注意哪些因素
  冷加工模具鋼材料的選擇要注意哪些因素


  根據鍛模選擇的一般原則,設備特點、鍛造復雜程度、鍛造工藝(冷擠壓、冷鍛、冷精軋、冷切邊等)等因素。冷加工模具材料的選擇還應考慮模具主要失效形式和生產批次,并進行技術經濟分析,優先選用性價比高的模具材料。

模具鋼
  1.冷精鍛和冷擠壓對模具鋼材料性能的要求


  由于冷精鍛和冷擠壓模具在常溫下工作,坯料的塑性變形阻力大,模具的工作壓力大,工作條件苛刻,模具的強度、硬度和耐磨性較高;為了防止沖擊斷裂,需要一定的韌性。此外,還要求有高的疲勞強度、良好的抗劃傷和防粘(咬)性能以及良好的工藝性能。


  1)高硬度和耐磨性


  在冷變形過程中,金屬與模具劇烈摩擦,導致磨損和冷焊,導致模具早期失效。


  2)高韌性


  冷變形模具在高工作壓力下容易發生脆性斷裂,模具材料應具有一定的韌性。優秀的韌性對于細長的沖頭尤為重要。


  3)抗疲勞斷裂性


  在長時間的脈沖應力作用下,應力集中處容易產生疲勞裂紋,進而發生疲勞斷裂。


  4)抗回火的熱穩定性


  由于金屬變形和摩擦,冷鍛和冷擠壓模具的模具溫度也會上升到400℃,表面強化處理時的模具溫度可能超過500℃,因此模具材料應具有較高的抗回火性。


  一般要求沖頭硬度為60 HRC~64 HRC,模具硬度為58 HRC~62 HRC。當韌性要求高時,硬度可降至54 HRC~58 HRC。由于模具工作時溫升較大,還應具有一定的抗熱疲勞性和熱硬度,這對溫擠壓模具尤為重要。


  2.根據鍛造工藝特點選擇模具鋼材料


  鑒于冷擠壓、冷鍛造、冷精整和冷切邊所用的設備都是工作(加載)速度相對較低的液壓機或曲柄驅動壓力機,加載速度一般對材料選擇影響不大。因此,冷加工模具材料的選擇主要取決于鍛造工藝特點。常用的冷加工模具材料有CrWMn、Cr12、Cr12MoV、9SiCr、60Si2Mn、W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。


  1)冷擠壓和冷鍛模具材料的選擇


  冷擠壓和冷鍛模具承受極高的應力,要求模具材料具有高硬度和耐磨性。例如,單位壓力小于1500MPa的輕載(鋁合金)冷擠壓凸??刹捎肳18Cr4V、Cr2、Cr6WV,單位壓力在2000 MPa~2500MPa之間的重載冷擠壓凸??刹捎肳6Mo5Cr4V和基體鋼,單位壓力大于2500 MPa的模腔冷擠壓凸模需要W6Mo5Cr4V2和基體鋼。


  2)冷鐓模具材料的選擇


  冷鐓是冷鍛的一種,主要用于制造螺栓、螺母等標準件。由于標準件是大量生產的廉價零件,冷鐓工藝非常成熟。所以經濟性更重要,就是模具的性價比更高。
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