1. 五金沖壓模具用的是什麼材料
五金沖壓模具用的是鈹銅BECU、鋼板、磷青銅PB、馬口鐵SPTE、鋁AL、不銹鋼板SUS、洋白銅NS、熱軋鋼板SECC、冷軋鋼板 SPCC等。五金沖壓的材料塑性越好,沖壓的產品光亮帶就會越大,斷裂帶越小。
五金沖壓件的硬度檢測採用洛氏硬度計。小型的、具有復雜形狀的沖壓件,可以用來測試平面很小,無法在普通台式洛氏硬度計上檢測。
沖壓件加工包括沖裁、彎曲、拉深、成形、精整等工序。沖壓件加工的材料主要是熱軋或冷軋(以冷軋為主)的金屬板帶材料,例如碳鋼板、合金鋼板、彈簧鋼板、鍍鋅板、鍍錫板、不銹鋼板、銅及銅合金板、鋁及鋁合金板等。
PHP系列攜帶型表面洛氏硬度計十分適用於測試這些沖壓件的硬度。合金沖壓件是金屬加工、機械製造領域最常用的零件。沖壓件加工是利用模具使金屬板帶發生分離或成形的加工方法。其應用范圍十分廣闊。
(1)沖壓件模具用什麼材料擴展閱讀
沖壓件材料的硬度檢測,其主要目的就是確定購入的金屬板材退火程度是否適於隨後將要進行的沖壓件加工,不同種類的沖壓件加工工藝,需要不同硬度級別的板材。用於沖壓件加工的鋁合金板可用韋氏硬度計檢測,材料厚度大於13mm時可改用巴氏硬度計,純鋁板或低硬度鋁合金板應採用巴氏硬度計。
在沖壓件行業里,沖壓有時也稱板材成形,但略有區別。所謂板材成型是指用板材、薄壁管、薄型材等作為原材料進行塑性加工的成形方法統稱為板材成形,此時,厚板方向的變形一般不著重考慮。
設計原則:
⑴設計的沖壓件必須滿足產品使用和技術性能,並能便於組裝及修配。
⑵設計的沖壓件必須有利於提高金屬材料的利用率,減少材料的品種和規格,盡可能降低材料的消耗。在允許的情況下採用價格低廉的材料,盡可能使零件做到無廢料及少廢料沖裁。
⑶設計的沖壓件必須形狀簡單,結構合理,以有利於簡化模具結構、簡化工序數量,即用最少、最簡單的沖壓工序完成整個零件的加工,減少再用其他方法加工,並有利於沖壓操作,便於組織實現機械化與自動化生產,以提高勞動生產率。
2. 製作模具,一般是使用什麼材料
摘要:通過對汽車模具設計標準的研究,介紹了幾種常用模具材料的使用性能,以及模具材料的成本、使用壽命等的比對。結果表明,合理的選用模具的材料,會降低成本、縮短製造周期、方便維修、減少鉗工勞動強度。
模具是沖壓生產的關鍵工藝裝備,隨著模具行業的不斷發展,模具在兵器工業、機械工業及日用品的生產中應用越來越廣泛。我國的模具行業已步入了高速發展時期,但模具的製造水平和使用性能與世界上發達國家相比,還有很大的差距。
現代汽車90%以上的白車身零件,都靠沖壓模具實現大批量生產。
根據汽車冷沖模具的使用壽命要求:在正常使用、維修狀態下,能多批次、小批量生產出50萬輛合格零件。故模具材料的性能、質量對模具的使用壽命有極大的影響。因此,模具材料的研究和開發,一直受到模具鋼生產廠商的重視,並得到了迅速的發展。
1.模具材料的現狀
近年來,我國模具鋼生產技術發展較快,用於製造冷沖壓模具材料主要分為以下幾類:
(1)高碳低合金冷作模具鋼,如:9SiCr、7CrSiMnMoV、8Cr2MnWMoVS等。
(2)抗磨損冷作模具鋼,如:6Cr4W3Mo2VNb、Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1等。
(3)抗沖擊冷作模具鋼,如:4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si等。
(4)冷作模具用高速鋼,如:W6Mo5Cr4V2、W12Mo3Cr4V3N、W9Mo3Cr4V等。
2.汽車模具材料的使用性能
(1)沖裁模材料的使用要求
對於薄板沖裁模具的用材要求具有高的耐磨性和硬度,而對厚板沖裁模除了要求具有高的耐磨性、抗壓屈服點外,為防止模具斷裂或崩刃,還應具有高的斷裂抗力、韌性。
(2)拉延、整形模材料的使用要求
要求模具工作零件材料具有高的耐磨性和硬度、一定的強韌性以及較好的切削加工性能、良好的抗粘附性(抗咬合性),而且熱處理時變形要小。
根據汽車廠生產沖壓件的模具現狀,汽車模具主要採用的材料為:鉬鉻鑄鐵、Cr12MoV、鑄態空冷鋼。
鉬鉻鑄鐵:屬於鎳硬白口鑄鐵系中高鉻白口鑄鐵的一種,由於其共晶組織由一種M7C3型碳化物和奧氏體其它轉變物組成,其基體退火成馬氏體後能表現出很高的耐磨性,同時其含有的鉻能顯著提高強度、硬度和耐磨性、錳能顯著提高韌性,而且鉬能使鋼的晶粒細化,提高淬透性。其熱處理的方法為表面淬火,大量節省熱處理時間,淬火後硬度HRC50
3. 做沖壓字模的材料是什麼
咨詢記錄 · 回答於2021-08-03
4. 沖壓模具材料怎麼選擇合適的
沖壓模具材料的選用原則。在沖壓模具中,使用了各種金屬材料和非金屬材料,主要有碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質合金、低熔點合金、鋅基合金、鋁青銅、合成樹脂、聚氨脂橡膠、塑料、層壓樺木板等。製造模具的材料,要求具有高硬度、高強度、高耐磨性、適當的韌性、高淬透性和熱處理不變形(或少變形)及淬火時不易開裂等性能。
合理選取模具材料及實施正確的熱處理工藝是保證模具壽命的關鍵。對用途不同的模具,根據其工作狀態、受力條件及被加工材料的性能、生產批量及生產率等因素綜合考慮,並對上述要求的各項性能有所側重,然後作出對鋼種及熱處理工藝的選擇。
1、生產批量,當沖壓件的生產批量很大時,模具的工作零件凸模和凹模的材料選取質量高、耐磨性好的模具鋼。對於模具的其它工藝結構部分和輔助結構部分的零件材料,也要提高。在批量不大時,對材料性能的要求,以降低成本。
2、被沖壓材料的,性能、模具零件的使用條件,當被沖壓加工的材料較硬或變形抗力較大時,沖模的凸、凹模選取耐磨性好、強度高的材料。拉深不銹鋼時,可採用鋁青銅凹模,因為它具有較好的抗粘著性。而導柱導套則要求耐磨和較好的韌性,故多採用低碳鋼表面滲碳淬火。又如,碳素工具鋼的主要不足是淬透性差,在沖模零件斷面尺寸較大時,淬火後其中心硬度仍然較低,但是,在行程次數很大的壓床上工作時,由於它的耐沖擊性好反而成為優點。對於固定板、卸料板類零件,不但要有足夠的強度,而且要求在工作過程中變形小。另外,還可以採用冷處理和深冷處理、真空處理和表面強化的方法提高模具零件的性能。對於凸、凹模工作條件較差的冷擠壓模,選取有足夠硬度、強度、韌性、耐磨性等綜合機械性能較好的模具鋼,同時具有一定的紅硬性和熱疲勞強度等。
3、沖壓材料性能,考慮材料的冷熱加工性能和工廠現有條件。
4、降低生產成本,注意採用微變形模具鋼,以減少機加工費用。
5、開發專用模具鋼,對特殊要求的模具,開發用具有專門性能的模具鋼。
6、考慮我國模具的生產和使用情況,選擇模具材料要根據模具零件的使用條件來決定,做到在滿足主要條件的前提下,選用價格低廉的材料,降低成本。
5. 做沖壓件需要什麼材質的料
做沖壓件需要的材質一般要求碳素鋼伸長率δ≥16%、屈強比σs/σb≤70%,低合金高內強度鋼δ≥容14%、σs/σb≤80%。沖壓件加工要求被加工材料具有較高的塑性和韌性,較低的屈強比和時效敏感性,否則,沖壓成形性能較差,工藝上必須採取一定的措施,從而提高了零件的製造成本。
知識拓展:
沖壓件主要是將金屬或非金屬板料,藉助壓力機的壓力,通過沖壓模具沖壓加工成形的,它主要有以下特點:
(1) 沖壓件是在材料消耗不大的前提下,經沖壓製造出來的,篷布圈,其零件重量輕、剛度好,並且板料經過塑性變形後,金屬內部的組織結構得到改善,使沖壓件強度有所提高.
(2)沖壓件具有較高的尺寸精度,同模件尺寸均勻一致,有較好的互換性.不需要進一步機械加工即可滿足一般的裝配和使用要求.
(3)沖壓件在沖壓過程中,由於材料的表面不受破壞,故有較好的表面質量,外觀光滑美觀,這為表面噴漆、電鍍、磷化及其他表面處理提供了方便條件.
6. 常用的冷沖壓模具材料有哪些,各有什麼用途
沖壓模具工作零件材料的要求
沖壓模具工作時要承受沖擊、振動、摩擦、高壓和拉伸、彎扭等負荷,甚至在較高的溫度下工作(如冷擠壓),工作條件復雜,易發生磨損、疲勞、斷裂、變形等現象。因此,對模具工作零件材料的要求比普通零件高。
由於各類沖壓模具的工作條件不同,所以對模具工作零件材料的要求也有所差異。
1.沖裁模材料的要求
對於薄板沖裁模具的工作零件用材要求具有高的耐磨性和硬度,而對厚板沖裁 模除了 要求具有高的耐磨性、抗壓屈服點外,為防止模具斷裂或崩刃 ,還應具有高的斷裂抗力、較高的抗彎強度和韌性。
2. 拉深模材料的要求
要求模具工作零件材料具有良好的抗粘附性(抗咬合性)、高的耐磨性和硬度、一定的強韌性以及較好的切削加工性能,而且熱處理時變形要小。
3. 冷擠壓模材料 的要求
要求模具工作零件有高的強度和硬度、高耐磨性,為避免沖擊折斷,還要求有一定的韌性。由於擠壓時會產生較大的升溫,所以還應具有一定的耐熱疲勞性和熱硬性
11.2.2 沖壓模具材料的種類及特性
製造沖壓模具的材料有鋼材、硬質合金、 鋼結硬質合金、鋅基合金、低熔點合金、鋁青銅、高分子材料等等。目前製造沖壓模具的材料絕大部分以鋼材為主,常用的模具工作部件材料的種類有:碳素工具鋼、低合金工具鋼、高碳 高鉻或中 鉻工具鋼、中碳合金鋼、高速鋼、基體鋼以及硬質合金、 鋼結硬質合金 等等。
1. 碳素工具鋼
在模具中應用較多的碳素工具鋼為T8A、T10A等,優點為加工性能好,價格便宜。但淬透性和紅硬性差,熱處理變形大,承載能力較低。
2. 低合金工具鋼
低合金工具鋼是在碳素工具鋼的基礎上加入了適量的合金元素。與碳素工具鋼相比,減少了淬火變形和開裂傾向,提高了鋼的淬透性,耐磨性亦較好。用於製造模具的低合金鋼有 CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代號CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代號GD)等。
3. 高碳高鉻工具鋼
常用的高碳高鉻工具鋼有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1(代號D2),它們具有較好的淬透性、淬硬性和耐磨性,熱處理變形很小,為高耐磨微變形模具鋼,承載能力僅次於高速鋼。但碳化物偏析嚴重 ,必須進行反復鐓拔 (軸向鐓、徑向拔)改 鍛,以降低碳化物的不均勻性,提高使用性能。
4. 高碳中鉻工具鋼
用於模具的高碳中鉻工具鋼有Cr4W2MoV、Cr6WV 、Cr5MoV等,它們的含鉻量較低, 共晶碳化物 少,碳化物分布均勻,熱處理變形小,具有良好的淬透性和尺寸穩定性。與碳化物偏析相對較嚴重的高碳高鉻鋼相比,性能有所改善。
5. 高速鋼
高速鋼具有模具鋼中最高的 的 硬度、耐磨性和抗壓強度,承載能力很高。模具中常用的有 W18Cr4V(代號8-4-1)和含鎢量較少的W6Mo5 Cr4V2(代號6-5-4-2,美國牌號為M2)以及為提高韌性開發的 降碳降釩 高速鋼 6W6Mo5 Cr4V(代號6W6或稱低碳M2)。高速鋼也需要改 鍛 ,以改善其碳化物分布 。
6. 基體鋼
在高速鋼的基本成分上添加少量的其它元素,適當增減含碳量,以改善鋼的性能。這樣的鋼種統稱基體鋼。它們不僅有高速鋼的特點,具有一定的耐磨性和硬度,而且抗疲勞強度和韌性均優於高速鋼,為高強 韌性冷作模具鋼 ,材料成本卻比高速鋼低。模具中常用的基體鋼有 6Cr4W3Mo2VNb(代號65Nb)、7Cr7Mo2V2Si(代號LD)、5Cr4Mo3SiMnVAL(代號012AL)等。
7. 硬質合金和鋼結硬質合金
硬質合金的硬度和耐磨性高於其它任何種類的模具鋼,但抗彎強度和韌性差。用作模具的硬質合金是 鎢鈷類 ,對沖擊性小而耐磨性要求高的模具,可選用 含鈷量較低 的硬質合金。對沖擊性大的模具,可選用 含鈷量較高 的硬質合金。
鋼結硬質合金 是以鐵粉加入少量的合金元素粉末(如鉻、 鉬 、鎢、釩等)做粘合劑,以碳化 鈦或碳化鎢為硬質相 ,用粉末冶金方法燒結而成。鋼結硬質合金 的基體是鋼,克服了硬質合金韌性較差、加工困難的缺點,可以切削、焊接、鍛造和熱處理。 鋼結硬質合金含有大量的碳化物,雖然硬度和耐磨性低於硬質合金,但仍高於其它鋼種,經淬火、回火後硬度可達 68 ~ 73HRC。
11.2.3 沖壓模具材料的選用及熱處理要求
一. 沖裁模具材料的選用及熱處理要求
選用沖裁模具材料應考慮工件生產的批量,若批量不大就沒有必要選擇高壽命的模具材料;還應考慮被沖工件的材質,不同材質適用的模具材料亦有所不同。對於沖裁模具,耐磨性是決定模具壽命的重要因素,鋼材的耐磨性取決於碳化物等硬質點相的狀況和基體的硬度,兩者的硬度越高,碳化物的數量越多,則耐磨性越好。常用沖壓模具鋼材耐磨性 的劣優依次 為碳素工具鋼 — 合金工具鋼 — 基體鋼 — 高碳高鉻鋼 — 高速鋼 — 鋼結 硬質合金 — 硬質合金。
此外還必須考慮工件的厚度、形狀、尺寸大小、精度要求等因素對模具材料選擇的影響。
1.傳統模具用鋼
長期以來,國內薄板沖裁模用鋼為 T10A 、 CrWMn 、9Mn2V、Cr12 和 Cr12MoV 等。
其中 T10A 為碳素工具鋼,有一定強度和韌性。但耐磨性不高,淬火容易變形及開裂,淬透性差,只適用於工件形狀簡單、尺寸小、數量少的沖裁模具。
T10A 碳素工具鋼的熱處理工藝為: 760~810 ℃水或油 淬, 160~180 ℃ 回火,硬度 59~62HRC 。
CrWMn 、 9Mn2V 是高碳低合金鋼種,淬火操作簡便,淬透性優於碳素工具鋼,變形易控制。但耐磨性和韌性仍較低,應用於中等批量、工件形狀較復雜的沖裁模具。 CrWMn 鋼的熱處理工藝為:淬火溫度 820~840 ℃ 油冷 ,回火溫度 200 ℃,硬度 60~62HRC 。 9Mn2V 鋼的熱處理工藝為:淬火溫度 780~820 ℃ 油冷 ,回火溫度 150~200 ℃,空冷,硬度 60~62HRC 。注意 回火溫度在 200~300 ℃范圍有回火脆性和顯著體積膨脹,應予避開。
Cr12 和 Cr12MoV 為高碳高鉻鋼,耐磨性較高,淬火時變形很小,淬透性好,可用於大批量生產的模具,如硅鋼片沖裁模。但該類鋼種存在碳化物不均勻性,易產生碳化物偏析,沖裁時容易出現崩 刃 或斷裂。其中, Cr12 含碳量較高,碳化物分布不均比 Cr12MoV 嚴重,脆性更大一些。
Cr12 型鋼的熱處理工藝選擇取決於模具的使用要求,當模具要求比較小的變形和一定韌性時,可採用低溫淬火、回火( Cr12 為 950~980 ℃淬火, 150~200 ℃回火; Cr12MoV 為 1020~1050 ℃淬火, 180~200 ℃回火 )。若要提高模具的使用溫度,改善其淬透性和紅硬性,可採用高溫淬火、回火 ( Cr12 為 1000~1100 ℃淬火, 480~500 ℃回火; Cr12MoV 為 1110~1140 ℃淬火, 500~520 ℃回火 )。
高鉻鋼在 275~375 ℃區域有回火脆性,應予避免。
2.常用模具新鋼種
為了彌補傳統模具鋼種性能的不足,國內開發或引進了以下性能較好的沖壓模具用鋼:
( 1 ) Cr12Mo1V1 (代號 D2 )鋼 為仿美國 ASTM 標准中的 D2 鋼引進 的鋼種,屬 Cr12 型鋼。由於 D2 鋼中 Mo 、 V 含量增加,細化了晶粒,改善了碳化物的分布狀況,因此 D2 鋼的強韌性(沖擊韌度、抗彎強度、撓度)比 Cr12MoV 鋼有所提高,耐磨性和抗回火穩定性也比 Cr12MoV 更高。可用深冷處理,提高硬度並改善尺寸穩定性。用 D2 鋼製作的沖裁模具壽命要高於 Cr12MoV 鋼模具。
D2 鋼的鍛造性能和熱塑成形性比 Cr12MoV 鋼略差,機械加工性能和熱處理工藝與 Cr12 型鋼相似。
( 2 ) Cr6WV 鋼 為高 耐磨微 變形高碳中鉻鋼,碳、鉻含量均低於 Cr12 型鋼,碳化物的分布狀態較 Cr12MoV 均勻,具有良好的淬透性。熱處理變形小,機械加工性能較好。抗彎強度、沖擊韌度優於 Cr12MoV , 只是耐磨性略低於 Cr12 型鋼。用於承受較大沖擊力的高硬度、高耐磨板料沖裁模,其效果好於 Cr12 型鋼。
鋼的常用熱處理工藝為:淬火溫度9701 ~ 000℃,一般可熱油或硝鹽分級淬火冷卻,尺寸不大的部件可採取空冷。淬火後應立即回火,回火溫度160210 ~ ℃,硬度 58 ~ 62HRC。
( 3 ) Cr4W2MoV 鋼 也是高 耐磨微 變形高碳中鉻鋼,替代 Cr12 型鋼而研製的鋼種,碳化物均勻性好,耐磨性高於 Cr12MoV ,適於製作形狀復雜、尺寸精度要求高的沖壓模具,可用於硅鋼片沖裁模。
Cr4W2MoV 鋼的熱處理工藝:要求強度、韌性較高時,採用低溫淬火、低溫回火工藝:淬火溫度 960~980 ℃,回火溫度 280~320 ℃,硬度 60~62HRC 。要求熱硬性和耐磨性較高時,採用高溫淬火、高溫回火工藝:淬火溫度 1020~1040 ℃,回火溫度 50 0~540 ℃,硬度 60~62HRC 。
( 4 ) 7CrSiMnMoV( 代號 CH-1) 鋼 為 空淬微變形低合金鋼、火焰淬火鋼,可以利用火焰進行局部淬火,淬硬模具刃口部分。淬火溫度( 800~1000 ℃ ),具有良好的淬透性和 淬硬性 (可達 60 HRC 以上),強度和韌性較高,崩 刃 後能補焊。可代替 CrWMn 、 Cr12MoV 鋼,製作形狀復雜的沖裁模。 CH-1 鋼的推薦熱處理工藝:淬火溫度 900~920 ℃, 油冷 , 190~200 ℃ 回火 1~3 小時,硬度 58~62 HRC 。
( 5 ) 6CrNiSiMnMoV( 代號 GD) 鋼 為高韌性低合金鋼,淬透性好,空淬變形小,耐磨性較高。其強韌性顯著高於CrWMn 和 Cr12MoV 鋼,不易崩刃或斷裂。尤其適用於細長、薄片狀 凸模及 大型、形狀復雜、薄壁凸凹模。
GD 鋼的推薦熱處理工藝:淬火溫度 870~930 ℃( 900 ℃ 最佳 ),鹽浴爐加熱( 45s/mm ), 油冷或 空冷、風冷 , 175~230 ℃ 回火 2 小時,硬度 58~62 HRC 。由於空冷即可淬硬 ,也可採用火焰加熱淬火。
( 6 ) 9Cr6W3Mo2V2( 代號 GM) 鋼為高耐磨高強 韌 合金鋼,各項工藝性能良好,其耐磨性、強韌性、加工性能均優於 Cr12 型鋼,能夠用於高速壓力機沖壓下的多工位 級進模等 精密模具,是較理想的耐磨、精密沖壓模具用鋼。
GM 鋼的熱處理工藝:淬火溫度 1080~1120 ℃,硬度 64~66HRC 。 回火溫度 540~560 ℃,回火二次。
( 7 ) Cr8MoWV3Si ( 代號 ER5) 鋼 屬高耐磨高強韌合金鋼,具有較好的電火花加工性能,強度、韌性、耐磨性都優於 Cr12 型鋼,適用於大型精密沖壓模具。用於硅鋼片沖裁模,一次 刃 磨壽命為 21 萬次,總壽命高達 360 萬次,是目前合金鋼沖模沖裁硅鋼片的較高壽命水平。
ER5 鋼的推薦熱處理工藝:對高耐磨性、高強韌性的模具,採用 1150 ℃ 淬火, 520~530 ℃ 回火 3 次; 對重載服役條件下的模具,採用 1120~1130 ℃ 淬火, 550 ℃ 回火 3 次。
3 .硬質合金及鋼結硬質合金
當工件的批量極大時,可以考慮選用硬度和耐磨性比各類模具鋼種更高的硬質合金 或鋼結硬質合金 。用作模具材料的硬質合金為 鎢鈷類 ,隨著 含鈷量的增加,韌性及抗彎強度提高而硬度降低。對於承受沖擊力較小的模具,可以選用 含鈷量較低 的 YG10X ;承受沖擊力中等或較大的模具,可以選用含鈷量較高 的 YG15 或 YG20 。硬質合金的缺點為韌性較差、難以加工,作為模具的工作部件可以設計為鑲拼結構。 鋼結硬質合金的性能介於硬質合金和高速鋼之間,能夠機械加工和熱處理,可以用於製作復雜的高壽命模具。用作沖裁模 的鋼結硬質合金 有 DT 、 GT35 、 TLMW50 、 GW50 等。
厚板沖裁模具
厚板沖裁模承受的沖壓力高於薄板沖模,為重載沖裁模,易磨損、崩 刃 和斷裂,所以要求模具材料應具有高的耐磨性和強韌性。
傳統模具用鋼傳統的重載沖裁模具鋼種主要有 T8A 、 Cr12MoV 、 W18Cr4V 、
W6Mo5 Cr4V2 等。
其中 T8A 為碳素工具鋼,雖然淬透性、韌性比 T10A 鋼有所改善,但易殘存網狀碳化物、熱硬性差,只能用於工件批量較小的中厚沖裁模。 T8A 工具鋼的熱處理工藝為: 790~820 ℃水或油 淬, 160~180 ℃ 回火,硬度 58~61HRC 。
W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2為高速工具鋼,具有很高的硬度、抗壓強度和耐磨性,但韌性較低,工作時有可能產生崩 刃或斷裂,而且價格較貴。建議採用低溫淬火、快速加溫淬火等工藝措施來改善其韌性。對於工件批量較大的厚板沖裁模,可以用W18Cr4V、 W6Mo5Cr4V2鋼做 凸 模,Cr12MoV 鋼做凹模 。
W18Cr4V 鋼的推薦熱處理工藝: 1220~1250 ℃ 淬火; 550~570 ℃ 回火 3 次。
W6Mo5Cr4V2 鋼的推薦熱處理工藝: 1160~1200 ℃ 淬火 : 550~570 ℃ 回火 3 次。
3. 常用模具新鋼種
為了克服高速工具鋼的缺點,提高使用壽命,重載沖裁模具可選用 降碳降釩 高速鋼6 W6Mo5 Cr4V(6W6)和以高速鋼成分為基礎,添加少量的其它元素構成的高強韌性模具鋼 — 基體鋼,如 65Nb鋼、LD鋼、012AL鋼、CG-2 鋼等等 。
( 1)6 W6Mo5 Cr4V (6W6)鋼 為高強韌性高速鋼,由於降低了碳化物的含量和分布均勻性,使其在保持硬度和耐磨性的同時,抗彎強度、沖擊韌性和塑性都有顯著提高,雖然耐磨性略低,仍可用低溫 氮碳共滲提高 表面硬度和耐磨性。其熱處理工藝和高速鋼W6Mo5Cr4V2相似。
( 2 ) 6Cr4W3Mo2VNb (65Nb) 鋼 65Nb 鋼取自 W6Mo5CrV2 鋼正常 淬火後的基本成分,碳含量比高速鋼低,碳質量 分數 的中限為 0.65% ,故名 65Nb 。各合金元素在鋼中的作用和在高速鋼中相似, 另加入 3% 的 Nb 可形成高穩定性的碳化物 NbC ,能有效阻止奧氏體晶粒長大,改善鋼的力學性能和工藝性能。這種鋼具有較好的耐磨性和較強的高溫韌性,可以代替 Cr12MoV 、 W18Cr4V 鋼,用於重載沖裁模和冷擠壓模、 冷鐓模 。
65Nb 鋼鍛造和退火工藝性能良好,熱處理溫度范圍寬,淬火溫度可以在 1080~1180 ℃,回火溫度在 520~600 ℃之間選擇。當採用比 W6Mo5CrV2 鋼正常 淬火溫度低的溫度淬火後,其組織 為在碳含量 較低的馬氏體基體上均勻 分布有細粒狀未溶碳化物。通過熱處理參數的調整,可以得到不同的強度、韌性、耐磨性配合,以適合不同模具的性能要求。 65Nb 鋼的熱處理工藝: 1080~1180 ℃鹽浴爐加熱( 15~20s/mm )油 淬, 520~560 ℃ 回火 2 次,硬度 57~63 HRC 。
( 3 ) 7Cr7Mo2V2Si (LD) 鋼 LD 鋼含碳、 含鈷量高於 65Nb ,含釩量也較高。 釩可細化 晶粒,提高耐磨性。因此其抗壓、抗彎強度和耐磨性均高於 65Nb 由於具有良好的強韌性和耐磨性,因而適於製造各種重載模具。
LD 鋼的推薦熱處理工藝: 850 ℃預熱, 1100~1150 ℃ 淬火; 油冷後 530~570 ℃ 回火 2~3 次,每次 1~2 小時,硬度 57~63 HRC 。
( 4 ) 5Cr4Mo3SiMnVAL (012AL) 鋼 012AL 鋼中加入質量分數為 0.3~0.7% 的鋁,目的是為了細化晶粒,提高鋼的沖擊韌性和熱加工塑性,加 Si 則為了強化基體。 012AL 鋼強韌性高,綜合性能好,通用性強,是冷、熱兼用型模具鋼。其抗彎強度及撓度高於 W18Cr4V 高速鋼,代替高速鋼作模具時很少發生折斷現象。可以用作中厚板料沖裁模具和 各類冷 、熱作模具。
012AL 鋼的推薦熱處理工藝: 1090~1120 ℃鹽浴爐加熱( 30s/mm )油 淬, 510 ℃ 回火 2 次, 每次油冷 2 小時 ,硬度 60~62 HRC 。
( 5 ) 6Cr4Mo3Ni2WV(CG-2) 鋼 CG-2 鋼在成分中加 Ni ,強化了基體,改善了韌性和高溫性能。同時增加 Mo 減少 W ,以降低碳化物的偏析。 CG-2 鋼具有高的強度和強韌性,在熱處理到高硬度時仍能維持良好的韌性,較好地解決了高硬度與韌性的合理配合。但鍛造塑性較差,退火後硬度偏高。亦可用作中厚板料沖裁模具和 各類冷 、熱作模具。
CG-2 鋼的熱處理工藝:淬火溫度 1100~1140 ℃加熱( 20s/mm ), 油冷 , 540 ℃ 回火 2 次,每次 2 小時,空冷,硬度 60~62 HRC 。
二. 拉深模具材料的選用及熱處理要求
表 11.2.1 各種板料適用的 拉深模材料
由於拉深模具的失效主要為粘附磨損和磨粒磨損,並以粘附磨損為主。因此選用的模具材料必須具有較高的耐磨性和抗粘附性能,以及足夠的強度。按被拉深材料 考慮適用的拉 深模材料 可以參考表 11-1 。選用時還應考慮被拉深材料的板料厚度、 拉深件的 尺寸形狀以及生產批量的大小等因素。
(一) 輕載拉深(拉深薄鋼板和 銅、 鋁合金)時的模具材料
生產批量較小時,對於形狀簡單的筒形 淺拉深件 ,可選用 T8 、 T10 鋼; 對於形狀復雜的中小型件,選用 CrWMn 、 9Mn2V 。
中批量生產或生產批量較大時,選用 Cr12MoV 。
生產批量很大時,選用硬質合金 或鋼結硬質合金 。
(二)重載拉深(拉深厚鋼板、反拉深、變薄拉深)時的模具材料
生產批量較小時,可選用 T10 、 CrWMn 。
生產批量較大時,選用 Cr12MoV 以及 GM 鋼。 GM 鋼的強度和韌性高於高速鋼、 Cr12MoV ;抗粘附磨損和磨粒磨損能力明顯優於基體鋼和 Cr12MoV ,在拉 深模方面 已得到較好應用。
生產批量很大時,考慮選用硬質合金 或鋼結硬質合金 。
(三)拉深不銹鋼、 高鎳合金鋼 、耐熱鋼板的模具材料
拉深這類材料時,容易發生粘附和拉毛,首選模具材料為鋁青銅。
生產批量較小時,可選用鋁青銅、 T10A (鍍硬鉻,注意採用鍍硬鉻工藝時鍍層不能太厚,以防拉深時剝落)。
生產批量較大時,選用鋁青銅、 Cr12MoV 、 Cr12Mo1V1 (表面滲氮)。
生產批量很大時,選用硬質合金。
(四)大型 拉深件 、汽車覆蓋件的拉深模具材料
可以選用合金鑄鐵或高強度球墨鑄鐵。球墨鑄鐵能夠浸入潤滑油,組織中的石墨具有自潤滑作用,能有效地減輕拉深中的摩擦,而且成本較低、容易加工。
高強度球墨鑄鐵可以採用雙介質延遲冷卻馬氏體等溫淬火,以獲得較高的強度和韌性,硬度為 55~58 HRC 。先將模具緩慢預熱後再加熱至 880~900 ℃,保溫後先空氣預冷,然後鹽水 淬冷至 550 ℃左右即轉入 油冷,當模溫 降至 250 ℃左右,放入 180~200 ℃的熱油中等溫保持 2~3 小時,再將油溫降至 170 ℃左右等溫 5~7 小時,最後轉入空冷。
7. 沖壓件主要材料是什麼
沖壓件主要材質是冷軋低碳鋼,如08F、SPCC、SPCEN等
模具廠使用材質是鑄鐵和合金工具鋼等
8. 沖壓模具用什麼鋼材
製造沖壓模具的材料來有鋼材、硬源質合金、鋼結硬質合金、鋅基合金、低熔點合金、鋁青銅、高分子材料等等。
製造沖壓模具的材料絕大部分以鋼材為主,常用的模具工作部件材料的種類有:碳素工具鋼、低合金工具鋼、高碳高鉻或中鉻工具鋼、中碳合金鋼、高速鋼、基體鋼以及硬質合金、鋼結硬質合金等等。
在無法滿足成型條件的情況下,國際上逐漸研究超高強度鋼板的熱沖壓成形技術。該技術是綜合了成形、傳熱以及組織相變的一種新工藝,主要是利用高溫奧氏體狀態下,板料的塑性增加,屈服強度降低的特點,通過模具進行成形的工藝。
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沖壓模具的工藝性質類別:
a、沖裁模:沿封閉或敞開的輪廓線使材料產生分離的模具。如落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等。
b、彎曲模:使板料毛坯或其他坯料沿著直線(彎曲線)產生彎曲變形,從而獲得一定角度和形狀的工件的模具。
c、拉深模:是把板料毛坯製成開口空心件,或使空心件進一步改變形狀和尺寸的模具。
d、成形模:是將毛坯或半成品工件按圖凸、凹模的形狀直接復製成形,而材料本身僅產生局部塑性變形的模具。如脹形模、縮口模、擴口模、起伏成形模、翻邊模、整形模等。
9. 沖壓模具通常用什麼材料
目前製造沖壓模具的材料絕大部分以鋼材為主,常用的模具工作部件材料的種類有:碳素工具鋼、低合金工具鋼、高碳 高鉻或中鉻工具鋼、中碳合金鋼、高速鋼、基體鋼以及硬質合金、 鋼結硬質合金等等。
拓展資料:
沖壓模具材料的選用原則:合理根據其工作狀態、受力條件及被加工材料的性能、生產批量及生產率等因素綜合考慮,選取模具材料及實施正確的熱處理工藝是保證模具壽命的關鍵。
在沖壓模具中,使用了各種金屬材料和非金屬材料,主要有碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質合金、低熔點合金、鋅基合金、鋁青銅、合成樹脂、聚氨脂橡膠、塑料、層壓樺木板等。
製造模具的材料,要求具有高硬度、高強度、高耐磨性、適當的韌性、高淬透性和熱處理不變形(或少變形)及淬火時不易開裂等性能。
合理選取模具材料及實施正確的熱處理工藝是保證模具壽命的關鍵。對用途不同的模具,應根據其工作狀態、受力條件及被加工材料的性能、生產批量及生產率等因素綜合考慮,並對上述要求的各項性能有所側重,然後作出對鋼種及熱處理工藝的相應選擇。
10. 汽車沖壓件用什麼材料
1:在選擇材料時,首先根據汽車沖壓類型和使用特點,來選擇具有不同力學性能的金屬材料,以達到既能保證產品質量,又能節約材料的目的。
2、汽車沖壓件一般選用的材料 汽車沖壓件生產中採用了大量的冷沖壓工藝適合汽車沖壓件工業多品種、大批量生產的需要。