冷作模具的選材
一 冷作模具的選材原則
影響模具使用壽命的長短及模具成本的多少,取決于模具材料的選擇。在選擇冷作模具材料時,應滿足模具的使用性能,同時兼顧材料的工藝性和經濟性。根據使用條件,結合工作條件,對模具的結構、材質、尺寸、批量、使用壽命、成本做出最佳的選擇。
二 冷作模具的選材
⑴ 冷沖裁模材料的選材原則和方法
①首先考慮模具的壽命長短。
②沖壓件的形狀、尺寸、厚度、尺寸公差和毛刺等各種因素對模具壽命影響應給予適當考慮。
③沖壓件的材質如:鋁、銅、鎂合金、低合金鋼等材質的不同,沖壓的難易程度也不同。
④沖壓件的產量如果不大,就沒有必要選用高性能的模具材料。
⑤還應考慮材料價格以及模具材料費占模具總費用的份額。
各種冷沖裁模材料的選用方法:
?薄板沖裁模:形狀簡單、尺寸小、批量小,選用T10A;形狀較復雜、批量小,選用9Mn2V、CrWMn、8Cr2Si、Cr5Mo1V;形狀復雜、批量大,選用Cr12、Cr12MoV、D2、W6Mo5、Cr4V2;沖制強度高、變形抗力大的板材,選用Cr12、D2、Cr4W2MoV、GD、GM、ER5。
?厚板沖裁模:批量較小,選用T8A、W6Mo5Cr4V2、012Al、6W6、Cr12MoV、D2、CG-2、LD、GM、ER5。
?剪切刀:剪薄板的厚剪刀選用T10A、T12A、9SiCr、CrWMn、5CrW2Si。
⑵冷擠壓模材料的選用
冷擠壓模包括正擠壓、反擠壓、復合擠壓三種。由于所擠壓的材料不同,變形抗力相差較大,故對模具材料的要求也不同。T10A、CrMn、60Si2Mn、Cr12型鋼、W18Cr4V、6WMo5Cr4V12鋼及新型冷作模具鋼均可作為冷擠壓材料。目前,最常用的是60Si2Mn、Cr12、Cr12MoV、W18Cr4V鋼及低碳高速鋼6W6Mo5Cr4V,基體鋼LD、65Nb、012Al、LM1、LM2、GD,馬氏體時效鋼和硬質合金。
⑶拉深模材料的選用
拉深模主要用于板材的冷拉深成形。在拉深時,沖擊力很小,要求模具材料具有高的強度和耐磨性,在工作時不發生粘附和劃傷,具有一定韌性和較好的切削加工性能,并要求熱處理變形小。通常要求拉深凸模熱處理后硬度為58~62HRC,凹模硬度為62~64HRC。
拉深模材料的選用方法:對于小批量生產,可選用表面淬火鋼或鑄鐵;對于輕載拉深模,宜選用T10A、9Mn2V、CrWMn、GD、65Nb等鋼;對于重載拉深模,可選用Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1、Cr5Mo1V、GM、ER5等鋼。
⑷冷鐓模材料的選用
冷鐓模具有生產效率高、節能、節材,使零件的強度、精度提高,比較適用大批量自動化生產的特點,用于緊固件、滾動軸承、滾子鏈條及汽車零件的加工。
冷鐓模具材料的選用方法:
?一般載荷冷鐓模用鋼:主要用于不復雜、變形量不太大、冷鐓速度也不很高的冷鐓件生產,所生產的冷鐓件為低碳鋼或中、低碳鋼零件。對這類零件用模具,冷鐓凸模可采用T10A、60Si2Mn、9SiCr、GCr15等鋼制造,凹模可采用T10A、Cr12MoV、GCr15等鋼種制造。
?重載冷鐓模用鋼:用于生產變形量較大、形狀較復雜的冷鐓件要求用強度較高的合金鋼或中、高碳鋼制造。對這類冷鐓件用模具通常采用Cr12型冷鐓模用鋼,高速鋼及新開發研制的冷鐓模用鋼,如012Al、65Nb、LD、RM2、LM1、LM2、GM等。
⑸彎曲模材料的選用
小件彎曲、卷邊、成形用模具、承受負荷較小,無論加工鋁合金、銅合金或鋼,均可選用45、T10A、GD鋼;中件彎曲、卷邊、成形用模具,承受負荷較大、摩擦較劇烈、小批量生產可選用低熔點合金、鋅基合金;生產批量較大時,宜選用GWMn、6W6鋼。制作冷沖、冷擠壓件用模具,可選用Cr12型鋼或以硬質合金作鑲塊嵌在低熔點合金或鋅基合金的基體中。
⑹拉絲模材料的選用
對于拉絲模,可選用T10A、T10A、6W6鋼制作拉鋁、銅合金細絲用模具;可選用Cr12、Cr12Mo1V1、ER5、GM鋼及硬質合金制作拉非鐵金屬的粗棒或鋼絲用模具。
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