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模具选材的三个原则 N, D" c( c' Q) P: B8 B" B8 O' M' z
(一)模具满足工作条件要求 5 M" ]# w2 f* f* j" ?! N
1、耐磨性1 b R; S5 L# ~6 C1 ^2 d
坯料在模具型腔中塑性变性时,沿型腔表面既流动又滑动,使型腔表面与坯料间产生剧烈的摩擦,从而导致模具因磨损而失效。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。
. ~6 m! {; e6 J( Y 硬度是影响耐磨性的主要因素。一般情况下,模具零件的硬度越高,磨损量越小,耐磨性也越好。另外,耐磨性还与材料中碳化物的种类、数量、形态、大小及分布有关。8 B' o- z+ m! w( i: ~5 t
2、强韧性
- M0 O C/ i% q; K: j4 N$ Z% } 模具的工作条件大多十分恶劣,有些常承受较大的冲击负荷,从而导致脆性断裂。为防止模具零件在工作时突然脆断,模具要具有较高的强度和韧性。* y/ D/ o6 @8 Z
模具的韧性主要取决于材料的含碳量、晶粒度及组织状态。" E) I h3 \" }- h
3、疲劳断裂性能 [% ~+ {; Z0 H+ x0 _3 q
模具工作过程中,在循环应力的长期作用下,往往导致疲劳断裂。其形式有小能量多次冲击疲劳断裂、拉伸疲劳断裂接触疲劳断裂及弯曲疲劳断裂。% P' q! |( |2 U8 n3 h" L
模具的疲劳断裂性能主要取决于其强度、韧性、硬度、以及材料中夹杂物的含量。# Q) r8 L- z, Q4 s) I% |# r- N
4、高温性能7 a. L% d" C( b! z; n# @
当模具的工作温度较高进,会使硬度和强度下降,导致模具早期磨损或产生塑性变形而失效。因此,模具材料应具有较高的抗回火稳定性,以保证模具在工作温度下,具有较高的硬度和强度。
9 g7 e4 Q# A! R0 w 5、耐冷热疲劳性能8 Z4 l; |8 S5 v4 G/ M. b) f% V
有些模具在工作过程中处于反复加热和冷却的状态,使型腔表面受拉、压力变应力的作用,引起表面龟裂和剥落,增大摩擦力,阻碍塑性变形,降低了尺寸精度,从而导致模具失效。冷热疲劳是热作模具失效的主要形式之一,帮这类模具应具有较高的耐冷热疲劳性能。, B0 t% ^& o' \0 F( ~$ Q5 y( b, d
6、耐蚀性
' n7 X- d* _! L% M2 M( j 有些模具如塑料模在工作时,由于塑料中存在氯、氟等元素,受热后分解析出HCI、HF等强侵蚀性气体,侵蚀模具型腔表面,加大其表面粗糙度,加剧磨损失效。
, s( h( Q! J, t. b (二)模具满足工艺性能要求
4 R# C. @5 e: g. ~+ r7 X3 w' w 模具的制造一般都要经过锻造、切削加工、热处理等几道工序。为保证模具的制造质量,降低生产成本,其材料应具有良好的可锻性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性;还应具有小的氧化、脱碳敏感性和淬火变形开裂倾向。
# s- g, \4 l. o+ K0 ? 1、可锻性) _6 H4 d) b( V/ L/ K' `
具有较低的热锻变形抗力,塑性好,锻造温度范围宽,锻裂冷裂及析出网状碳化物倾向低。' j( h, E+ _# o W5 D# S% Z$ E
2、退火工艺性
' X5 X/ [+ u; U 球化退火温度范围宽,退火硬度低且波动范围小,球化率高。
, c. }3 C8 O* P/ i4 k# l 3、切削加工性+ B+ `7 `# @' ]( f% l' }0 X
切削用量大,刀具损耗低,加工表面粗糙度低。 |
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