滿(mǎn)足工作條件要求模具選材的原則
/ 2021/7/3 12:13:11
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(一)滿(mǎn)足工作條件要求
1.耐磨性
坯料在
模具型腔中塑性變性時(shí)，沿型腔表面既流動(dòng)又滑動(dòng)，使型腔表面與坯料間產(chǎn)生劇烈的摩擦，從而導致模具因磨損而失效。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。
硬度是影響耐磨性的主要因素。一般情況下，模具零件的硬度越高，磨損量越小，耐磨性也越好。另外，耐磨性還與材料中碳化物的種類(lèi)、數量、形態(tài)、大小及分布有關(guān)。
1.強韌性
模具的工作條件大多十分惡劣，有些常承受較大的沖擊負荷，從而導致脆性斷裂。為防止模具零件在工作時(shí)突然脆斷，模具要具有較高的強度和韌性。
模具的韌性主要取決于材料的含碳量、晶粒度及組織狀態(tài)。
2.疲勞斷裂性能
模具工作過(guò)程中，在循環(huán)應力的長(cháng)期作用下，往往導致疲勞斷裂。其形式有小能量多次沖擊疲勞斷裂、拉伸疲勞斷裂接觸疲勞斷裂及彎曲疲勞斷裂。
模具的疲勞斷裂性能主要取決于其強度、韌性、硬度、以及材料中夾雜物的含量。
3.高溫性能
當模具的工作溫度較高進(jìn)，會(huì )使硬度和強度下降，導致模具早期磨損或產(chǎn)生塑性變形而失效。因此，
模具材料應具有較高的抗回火穩定性，以保證模具在工作溫度下，具有較高的硬度和強度。
4.耐冷熱疲勞性能
有些模具在工作過(guò)程中處于反復加熱和冷卻的狀態(tài)，使型腔表面受拉、壓力變應力的作用，引起表面龜裂和剝落，增大摩擦力，阻礙塑性變形，降低了尺寸精度，從而導致模具失效。冷熱疲勞是熱作模具失效的主要形式之一，幫這類(lèi)模具應具有較高的耐冷熱疲勞性能。
6.耐蝕性
有些模具如塑料模在工作時(shí)，由于塑料中存在氯、氟等元素，受熱后分解析出HCI、HF等強侵蝕性氣體，侵蝕模具型腔表面，加大其表面粗糙度，加劇磨損失效。
(二)滿(mǎn)足工藝性能要求
模具的制造一般都要經(jīng)過(guò)鍛造、切削加工、熱處理等幾道工序。為保證模具的制造質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，其材料應具有良好的可鍛性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性；還應具有小的氧化、脫碳敏感性和淬火變形開(kāi)裂傾向。
1.可鍛性
具有較低的熱鍛變形抗力，塑性好，鍛造溫度范圍寬，鍛裂冷裂及析出網(wǎng)狀碳化物傾向低。
2.退火工藝性
球化退火溫度范圍寬，退火硬度低且波動(dòng)范圍小，球化率高。
3.切削加工性
切削用量大，刀具損耗低，加工表面粗糙度低。
4.氧化、脫碳敏感性
高溫加熱時(shí)抗氧化懷能好，脫碳速度慢，對加熱介質(zhì)不敏感，產(chǎn)生麻點(diǎn)傾向小。
5.淬硬性
淬火后具有均勻而高的表面硬度。
6.淬透性
淬火后能獲得較深的淬硬層，采用緩和的淬火介質(zhì)就能淬硬。
7.淬火變形開(kāi)裂傾向
常規淬火體積變化小，形狀翹曲、畸變輕微，異常變形傾向低。常規淬火開(kāi)裂敏感性低，對淬火溫度及工件形狀不敏感。
8.可磨削性
砂輪相對損耗小，無(wú)燒傷極限磨削用量大，對砂輪質(zhì)量及冷卻條件不敏感，不易發(fā)生磨傷及磨削裂紋。
(三)滿(mǎn)足經(jīng)濟性要求
在給模具選材是，必須考慮經(jīng)濟性這一原則，盡可能地降低制造成本。因此，在滿(mǎn)足使用性能的前提下，首先選用價(jià)格較低的，能用碳鋼就不用合金鋼，能用國產(chǎn)材料就不用進(jìn)口材料。
另外，在選材時(shí)還應考慮市場(chǎng)的生產(chǎn)和供應情況，所選鋼種應盡量少而集中，易購買(mǎi)。
