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模具選材的三大原則
來(lái)源:深圳市美域同潤(rùn)實(shí)業(yè)有限公司 | 發(fā)布日期:2023-05-12


模具設(shè)計(jì)模具制造中,我們必須重視模具材料的選擇,好的模具材料在保證注塑加工產(chǎn)品精度、模具使用壽命等各方面都有優(yōu)異的表現(xiàn),那么在模具材料的選擇上,我們可以遵循什么樣的原則呢?


(一)模具滿足工作條件要求


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(dǎo)致模具因磨損而失效。所以材料的耐磨性模具最基本、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(shù)量、形態(tài)、大小及分布有關(guān)。


2、強(qiáng)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(fù)荷,從而導(dǎo)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(qiáng)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)。


3、疲勞斷裂性能

模具工作過(guò)程中,在循環(huán)應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下,往往導(dǎo)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(qiáng)度、韌性、硬度、以及材料中夾雜物的含量。


4、高溫性能

當(dāng)模具的工作溫度較高進(jìn),會(huì)使硬度和強(qiáng)度下降,導(dǎo)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(yīng)具有較高的抗回火穩(wěn)定性,以保證模具在工作溫度下,具有較高的硬度和強(qiáng)度。


5、耐冷熱疲勞性能

有些模具在工作過(guò)程中處于反復(fù)加熱和冷卻的狀態(tài),使型腔表面受拉、壓力變應(yīng)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(dǎo)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(yīng)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HCIHF等強(qiáng)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)模具滿足工藝性能要求


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(yīng)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(yīng)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(duì)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(guī)淬火體積變化小,形狀翹曲、畸變輕微,異常變形傾向低。常規(guī)淬火開(kāi)裂敏感性低,對(duì)淬火溫度及工件形狀不敏感。


8、可磨削性

砂輪相對(duì)損耗小,無(wú)燒傷極限磨削用量大,對(duì)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)模具滿足經(jīng)濟(jì)性要求

在給模具選材是,必須考慮經(jīng)濟(jì)性這一原則,盡可能地降低制造成本。因此,在滿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(guó)產(chǎn)材料就不用進(jìn)口材料。另外,在選材時(shí)還應(yīng)考慮市場(chǎng)的生產(chǎn)和供應(yīng)情況,所選鋼種應(yīng)盡量少而集中,易購(gòu)買(mǎi)。



【轉(zhuǎn)載自:模具達(dá)人公眾號(hào)】




【本文標(biāo)簽】 模具材料 模具維修保養(yǎng) 模具設(shè)計(jì)和加工 模具使用壽命 精密注塑模具

【責(zé)任編輯】深圳市美域同潤(rùn)實(shí)業(yè)有限公司

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