合理選擇模具用鋼的基本目的在于避免模具在服役時出現早期失效,以及在制造時減少廢品率。模具用鋼的性能水平、材質優劣、使用合理與否等因素,和模具制造的精度、合格品率以及服役時的承載能力、壽命水平,均有密切的關系。
材料的選擇和使用因為影響因素多,彼此關系復雜,所以是模具制造的一個重大問題。材料是產品的基礎,材料影響著模具產品的功能適用性、耐用度、安全性,在模具及其零件的設計、制造過程中,選擇何種原材料是至關重要的。模具設計時,材料確定后才能安排制造、裝配的加工路線和加工工藝方法,以及估算制作成本。通過對各種典型模具的失效分析,設法滿足材料的使用性能和工藝性能兩方面的要求,找出能影響模具壽命特點的性能指標,然后,以此為依據,有針對性地選擇模具用鋼及熱處理工藝。
在選用材料時要注意使用新型材料,我國已經研制出不少適合我國特點的新型高效模具鋼,如熱作模具鋼中的3Cr3Mo3W2V、5Cr4W5Mo2V、4CrMnSiMoV等,冷作模具中的6Cr4W3Mo2VNb、7Cr7Mo3V2Si、7CrSiMnMoV等新鋼種的采用,均獲得提高模具壽命數倍的效果。如冷作模具鋼選用6Cr4W3Mo2VNb(65Nb)代替T10、Cr12MoV、W6Mo5Cr4V2等制作多工位冷鐓機用的內六角凸模、螺栓壓角凸凹模、螺栓平圓頭沖模、圓環冷沖模等;熱作模具鋼選用3Cr3Mo3W2V(HMI)代替3Cr2W8V鋼等制作軸承套圈的熱沖壓凸模和凹模、連桿輥鍛成形模、小型機鍛模等,都顯著提高了模具壽命。
如軸承套圈毛坯(φ31~33mm)熱鐓鍛沖頭,用于高速鐓鍛機,每分鐘鐓鍛80~100件,對沖頭噴水進行強制冷卻。采用3Cr2W8V鋼制作的沖頭,熱穩定性雖高但多數以早期熱裂失效,主要問題是抗熱疲勞性不夠,采用4Cr5MoSiV鋼制作后,提高了韌性及抗熱疲勞能力,使壽命提高60%。鋼件反擠壓模具沖頭隨的壓應力接近工具鋼的極限承載能力,用Cr12MoV、Cr12等鋼制作的沖頭(硬度為61~66HRC),其服役壽命僅幾十件,呈現鐓粗后斷裂失效。若采用人18Cr4V高速鋼制作沖頭,其服役壽命高于3000次。若采用強韌性更好的W6Mo5Cr4V2鋼制作沖頭時,并輔以模具結構的改進措施,在大量生產中,平均壽命可達到7000次的水平。
進一步詳情請致電021-57628777,以獲得更多有關模具選材、模具熱處理工藝及相關的應用信息。