【正文】 列，切邊模具用鋼見 表 114所列。 ? ? 很多有色金屬和鋼的型材、管材和異型材是采用熱擠壓工藝成形的。熱擠壓模具是在高溫、高壓、磨損和熱疲勞等惡劣條件下工作的。熱擠壓是塑性的金屬坯在壓力的作用下通過擠壓模具型腔形成所要求形狀的型材或管材的過程。常用金屬熱擠壓坯料的溫度見 表 115所列。 ? 熱擠壓模具主要由擠壓簡、壓頭、擠壓頂頭、墊塊、凹模和心棒 (用于擠壓管材 )等主要部件組成。熱擠壓模具的失效，主要是由破裂、磨損、沖刷腐蝕、過熱和熱疲勞裂紋等原因造成的。 上一頁 下一頁 返回 任務三 模具鋼的主要用途 進行輕合金擠壓時，凹模、墊塊和心軸材料主要采用鉻鑰系中合金熱作模具鋼 4Cr5MoSiV,4Cr5MoSiV1鋼等，熱處理硬度為 45~50 HRC。心棒頭和鑲塊則采用通用高速鋼 W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2等，熱處理硬度為 55~60 HRC。壓力簡一般采用中碳合金結構鋼，硬度為35~40 HRC。壓力簡內(nèi)襯材料則采用 4Cr5MoSiV, 4Cr5MoSiV1等，熱處理硬度為 42~47 HRC。銅和銅合金熱擠壓模具，凹模和墊塊材料則采用 4Cr5MoSiV,4Cr5MoSiV1,3Cr2W8V等鋼種，心棒材料仍采用 4Cr5MoSiV,4Cr5MoSiV1鋼種。當擠壓含鎳量較高的銅鎳合金時，心棒頭及鑲塊墊塊有時采用鎳基高溫合金制造，擠壓簡內(nèi)襯有時采用鐵基高溫合金制造。熱擠壓鋼的模具材料，凹模選用 上一頁 下一頁 返回 任務三 模具鋼的主要用途 4Cr5MoSiV1加 3Cr2W8V鑲塊，墊塊則選用 4Cr5MoSiV，4Cr5MoSiV1,3Cr2W8V或鎳基高溫合金。心棒仍用 4Cr5MoSiV, 4Cr5MoSiV1等鋼種，擠壓簡和內(nèi)襯材料則選用 4Cr5MoSiV, 4Cr5MoSiV1鋼種。擠壓模具的壽命與所擠壓的材料、擠壓比密切相關，當加工變形拉力大的金屬材料或在高擠壓比的情況下，凹模和心棒的壽命大大縮短。模具的潤滑條件和冷卻條件對模具壽命有很大的影響。另外，對在高溫條件下磨損情況嚴重的熱擠壓模具，特別是擠壓復雜形狀工件的模具，有時采用高熱強性的奧氏體熱強模具鋼以及特種材料的鑲塊摸具，特種鑲塊材料包括特種硬質(zhì)合金、氧化鋁及氧化錯陶瓷材料等。熱擠壓模具用鋼的選擇見 表 116所列。 上一頁 下一頁 返回 任務三 模具鋼的主要用途 ? ? 壓鑄模具在工作條件下不斷承受高速、高壓噴射金屬的沖刷腐蝕和加熱作用，因此要求模具材料應具有良好的抗熱疲勞性、紅硬性和抗高溫液態(tài)金屬的沖刷、腐蝕性能，而且應具有較好的工藝性能。壓鑄模具材料，主要是根據(jù)壓鑄工件材料、壓鑄模的工作溫度和浸蝕程度進行選擇。當壓鑄鋅合金時，由于模具的工作溫度較低，一般采用預硬態(tài) (約 300 HB)的塑料成形用模具鋼 3Cr2Mo。當生產(chǎn)批量較大時，則采用 4Cr5MoSiV1，其使用硬度為 45 HRC左右。 ? 鋁鎂等輕合金壓鑄模具，一般采用 4Cr5MoSiV1鋼，熱處理硬度為45~50 HRC。銅合金壓鑄模具，由于工作溫度較高，則采用高合金 上一頁 下一頁 返回 任務三 模具鋼的主要用途 熱作模具鋼 3Cr2W8V, 3Cr3Mo3W2V，熱處理硬度為 45 HRC左右。為了提高模具的抗腐蝕性能，模具可采用氮化處理，或采用耐蝕模具鋼。 ? 為了減少模具的磨損和避免模具在使用過程中過熱，適當?shù)臐櫥屯ㄋ鋮s也是提高模具使用壽命的有效措施。為了減少模具的熱疲勞損壞，有時采用馬氏體時效鋼制造壓鑄模的型芯。壓鑄模具用鋼的選擇可參考 表 117所列。 ? ? 當利用金屬的超塑性進行壓力成形時，特別是用于熱強性高的難成形材料，如欽合金、鎳基高溫合金的超塑成形時，就需要將模具在加工 上一頁 下一頁 返回 任務三 模具鋼的主要用途 過程中加熱并精確保持在與鍛件相同的超塑性溫度范圍內(nèi)，進行等溫鍛造。此時模具承受的變形抗力較小，并且可以得到尺寸精度很高的工件。等溫鍛造欽合金的超塑性溫度為 900℃ ~980℃ ,鎳基合金的超塑性溫度為 950℃ 1100℃ 。由于模具的工作溫度很高，要求模具材料具有很高的熱強性、抗氧化性能和抗熱疲勞性能。欽合金超塑成形模具，一般采用鎳基高溫合金制造，如 IN100高溫合金等。鎳基高溫合金的超塑成形溫度往往在 1000℃ 以上，開始多采用難熔合金并含少量欽、錯的鑰基合金 TZM制造，但是鑰基合金在高溫下極易氧化，要求在真空下進行鍛造，這就使得鍛造工藝和裝備極為復雜，需要大量投資，而且生產(chǎn)率很低。近幾年來日本日立金屬株式會社成功地研 上一頁 下一頁 返回 任務三 模具鋼的主要用途 究了用于鎳基合金等溫鍛造的鎳基鑄造模具材料 Nimowal，其在1050℃ 的高溫強度與鑰基難熔合金相近，而且抗氧化性良好，可以在大氣下對 IN100鎳基高溫合金進行等溫鍛造。 ? 三、塑料模具用鋼 ? 在塑料零件成形模具中，被壓制的塑料種類、生產(chǎn)的批量、工件的復雜程度、尺寸精度和表面粗糙度等要求是決定塑料模具用鋼選擇的主要因素。 ? 塑料大致分為熱固性塑料和熱塑性塑料兩大類，每類又分為不同的品種。由于壓制塑料的品種不同，以及對塑料制品的尺寸、形狀、精度、表面粗糙度等的不同要求，對塑料模具用鋼的耐磨性、抗腐蝕性、耐 上一頁 下一頁 返回 任務三 模具鋼的主要用途 熱性、耐壓性、磁學性能、微變形和鏡面拋光性能等有不同的要求。根據(jù)其用途的差異，大致分為如下幾種類型 : ? (1)通用型塑料模具用鋼。通用型塑料模具用鋼用于生產(chǎn)通用型塑料(如聚乙烯、聚丙烯 )工件的模具。當生產(chǎn)批量較小，尺寸精度和表面粗糙度無特殊要求而且模具截面不大時，可以采用碳素結構鋼 50、55鋼或低碳鋼 20鋼制造，前者采用調(diào)質(zhì)或正火處理，后者采用滲碳加淬回火處理。低碳鋼由于變形抗力低、塑性好，主要適用于采用冷擠壓成形的方法壓制模具型腔制造模具。 ? 當生產(chǎn)批量較大、模具尺寸較大、形狀復雜、精度要求高的工件，則采用淬透性較高的合金模具鋼，如 3Cr2Mo( P20) , 3Cr2NiMnMo, 上一頁 下一頁 返回 任務三 模具鋼的主要用途 4Cr5MoSiV1, 5CrNiMnMoVSCa, 8Cr2MnSiWMoVS。合金滲碳鋼，如 20Cr, 20Cr2Ni4 ,12Cr2Ni3等制造。前者采用淬火、高溫回火處理 。后者采用滲碳加淬回火處理。當采用冷擠壓方法壓制模具型腔時，則采用合金滲碳鋼。 ? (2)耐磨塑料模具用鋼。生產(chǎn)強化工程塑料制品 (如加人纖維強化的熱塑性工程塑料制品 )或熱固性塑料擠壓成形用的模具，通常采用耐磨性好的模具鋼。當生產(chǎn)量較大時選用4Cr5MoSiV1,Cr12MoV,Cr12Mo1V1等鋼種制造，經(jīng)淬火回火后使用。為了提高耐磨性，可進行表面處理。 ? (3)滲碳型塑料模具鋼。采用冷擠壓反印法制造模具型腔，可以采用 上一頁 下一頁 返回 任務三 模具鋼的主要用途 合金滲碳鋼。這類鋼種在退火狀態(tài)下塑性很好，較容易擠壓成形。為提高型腔的耐磨性，此鋼種冷擠壓后需要進行滲碳，然后淬火和低溫回火。這種模具表面具有高的硬度和耐磨性，而芯部具有很好的韌性，而且模具互換性好。常用的鋼號，如美國 ASTM A6811984的標準鋼號 P2~P6 。 ISO標準中的 5CrMo4,7CrMoNi。我國常用的 20Cr、20Cr2Ni 12Cr2Ni 20CrMnTi等。 ? (4)耐腐蝕塑料模具用鋼。生產(chǎn)聚氯乙烯、氟化塑料或添加阻燃劑的阻燃塑料模具由于在壓制過程中模具接觸腐蝕介質(zhì)，應選用耐蝕性好的塑料模具鋼，其中有代表性的如 4Cr13,9Cr18,Cr17Mo等，經(jīng)淬火回火后使用。 上一頁 下一頁 返回 任務三 模具鋼的主要用途 ? (5)高鏡面塑料模具鋼。壓制對精度和表面粗糙度數(shù)值要求很高的塑料制品，如光學儀器零件、家用電器零件等，對成形模具型腔表面的粗糙度要求很高，需要采用純凈度和致密度很高的模具鋼，往往采用經(jīng)電渣重熔或真空自耗電極重熔的合金模具鋼 (如3Cr2Mo,3Cr2NiMnMo,4Cr5MoSiV1,Cr12Mo1V1,25CrNi3MoA1等 )或馬氏體時效鋼 [如 18Ni(250),18Ni(300)]及低鎳馬氏體時效鋼(06Ni6CrMoVTiA1)等。 ? (6)無磁塑料模具用鋼。用于壓制磁性塑料的模具，一般選用無磁模具鋼制造，如 188不銹鋼，其型腔經(jīng)氮化處理后使用，或采用 Mn13型耐磨奧氏體鋼，或無磁模具鋼如 7Mn15Cr2A13VWMo等。 上一頁 下一頁 返回 任務三 模具鋼的主要用途 ? (7)預硬化易切削塑料模具鋼。不少塑料模具鋼往往在預硬化狀態(tài)(30~45 HRC)下進行加工成形，由于硬度較高，可切削性較差，為了便于切削加工，延長刀具使用壽命，減少加工費用，發(fā)展了一些專用的易切削塑料模具鋼，如 8Cr2MnSiWMoVS、 5CrNiMnMoVCaS、3Cr2MoS、 4Cr5MoSiV1等。 ? 塑料模具用鋼的選擇可參考 表 118。 上一頁 返回 圖 11 硬度對三種冷作模具鋼抗壓屈服強度的影響 返回 1W6Mo5Cr4V2。2Cr12MoV。3Cr5Mo1V 圖 12 5種模具鋼模擬沖裁試驗得到的耐磨性指數(shù) 返回 圖 13 工模具鋼的磨粒磨損抗力 返回 1高碳高釩高速鋼 。2高碳高鉻鋼 。 3低合金模其鋼及碳索工具鋼 表 11 鉻鎢工具鋼樣品的化學成分 返回 表 12 常用冷作模具鋼化學成分及含量 W(質(zhì)量分數(shù) ) 返回 下一頁 上一頁 返回 表 13 常用熱作模具鋼化學成分及含量 W(質(zhì)量分數(shù) ) 返回 表 14 常用塑料模具鋼化學成分及含量 W(質(zhì)量分數(shù) ) 下一頁 返回 上一頁 返回 表 15 幾種工模具鋼及其表面強化工藝的咬合臨界載荷 返回 表 16 薄板下料中孔模具用鋼的選擇 返回 表 17 冷鐓模具用鋼的選擇 返回 表 18 冷擠壓模具用鋼的選擇 返回 表 19 冷擠壓拉伸模具用鋼的選擇 返回 表 110 薄板冷沖壓成形模具用鋼的選擇 返回 表 111 軟鋼薄板減薄拉伸模具用鋼選擇 返回 表 112 壓印模具用鋼的選擇 返回 表 113 鍛模模塊和鑲塊用鋼的選擇 返回 表 114 切邊模具用鋼選擇 返回 表 115 常用金屬的熱擠壓坯料加熱溫度范圍 返回 表 116 熱擠壓模具用鋼選擇 返回 表 117 壓鑄模具用鋼選擇 返回 表 118 塑料成形模具用鋼的選擇 返回 下一頁 返回 上一頁 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH