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按鍛造工藝特點選用模具材料

1)熱擠壓模具鋼的選用

對于閉式模鍛,特別是閉式擠壓模具,因為金屬坯料在模膛內加載時間較長,而且金屬流動劇烈,模膛特別是沖頭工作條件苛刻,在高溫金屬包圍下,模膛和沖頭溫度很快升高,可大于600℃,甚至700℃,宜采用在600℃~700℃仍有較高強度、硬度和耐磨性的高耐熱鋼。

 

2)精壓和校正工序模具鋼的選用

在大批量生產情況下,精壓和校正工序在專用的曲柄一肘桿式精壓機或液壓機上進行,此二類設備均為靜態載荷,在加載時,模具與鍛件的接觸時間長,對模具磨損較大。

精壓和校正有熱、冷之分。熱校正模具材料及其硬度要求基本與熱切邊模具相同,模具材料多選用8Cr3;冷校正和冷精壓模具的硬度要求高,模具材料基本與冷鍛模具相同,主要選用Cr12MoV;熱精壓模具材料常選用3Cr2W8V。

 

3)切邊和沖孔模具鋼的選用

切邊和沖孔工序多在曲柄壓力機上進行(個別情況下選用液壓機),切邊用曲柄壓力機是典型的曲柄-滑塊傳動,其動力學特性與機械壓力機相同,模具處于靜態或準靜態、較小載荷的條件下工作。

切邊模和沖孔模的工作狀態有熱、冷之分。熱切邊模和熱沖孔模工作環境與平鍛機的切邊模工作環境基本相同,模具材料也與平鍛機相應的切邊模材料大同小異,主要材料主要選用8Cr3。鑒于冷擠壓,冷鍛、冷精壓和冷切邊等工序使用的設備都是工作(加載)速度比較低的液壓機或曲柄傳動的壓力機,在一般情況下,加載速度對選材的影響不是很大。因此,冷作模具材料的選用主要取決于鍛造工藝特征。常用的冷作模具材料有CrWMnCr12Cr12MoV9SiCr60Si2MnW18Cr4VW6Mo5Cr4V2等。  


    4)冷擠壓和冷鍛模具材料的選用
  冷擠壓和冷鍛模具承受力極高,要求高硬度和高耐磨性的模具材料。例如,單位壓力小于1500MPa的輕載(鋁合金)冷擠壓凸、凹模可以選用W18Cr4VCr2Cr6WV,單位壓力2000MPa2500 MPa的重載冷擠壓凸、凹模可選用W6Mo5Cr4V和基體鋼,而單位壓力大于2500MPa的模具模膛冷擠壓凸模則需要選用W6Mo5Cr4V2和基體鋼。


  5)冷鐓模具材料的選用
  冷鐓是冷鍛的一種,主要用于制造螺栓和螺母等標準件。鑒于標準件是大量生產的廉價零件,冷鐓工藝十分成熟。因此,經濟性更加重要,即對模具的性價比要求更高。

 

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