模具材料最佳性能

模具作为提高生产率、减少材料消耗、降低产品成本、提高产品质量和市场竞争力的重要手段,已越来越受到生产企业的重视。作为工业生产的基础工艺装备,在汽车、机械、航空航天、信息产业、国防工业等产品中被广泛应用。随着模具工业不断向前发展,要求模具在更苛刻、更高速度的工作条件下工作,对模具材料的要求也越来越高。因此,在不同生产工艺条件如何选用模具材料,也成了一项迫切需要解决的问题。

模具材料的选择应根据模具生产的条件和工作状况,选择适合模具需要的、经济上合理、性能指标满足要求的材料。有时几种模具材料都能符合要求,这时要综合考虑对比,模具使用寿命的长短,模具加工制造的难易,模具生产的成本等因素,进行全面综合评判,才能选择出合适的模具材料。一般来说,模具材料的耐磨性、韧性、硬度、红硬性及加工性,是必须加以考虑的。

模具材料的耐磨性,这是模具使用最基本的要求,要求模具寿命长,其耐磨性一定要高。在长期的工作条件下,保持其尺寸的精度和表面粗糙度,不致早期磨损失效。

模具材料的韧性。对于冷作模具钢,防止早期开裂形成断裂损坏,韧性是一个重要的性能指标。在保持模具材料高强度的同时,尽可能提高材料的韧性,达到高强韧性。

模具材料的硬度和红硬性。模具的工作状况,必须保持很高的硬度和强度,保持模具的尺寸和形状,这是模具模具材料的主要技术指标。对冷作模具钢,其使用硬度控制在HRC60左右。对热作模具钢而言,由于其在高温下工作,要求在工作温度时保持其硬度和抗软化能力,这就是红硬性,这是热作模具钢的重要性能指标。

模具材料的加工性。模具的机加工性能,如车、铣、刨、磨等,一般来说,由于模具材料高碳高合金成分,形成的碳化物及组织,对加工性能带来一定的困难,为此需要通过改善钢的组织、通过热处理等工艺手段,来改善模具材料的加工性。

模具材料的用途很广,其使用的工况条件差别很大。一般根据其用途分为三大类,即冷作模具材料、热作模具材料和塑料模具材料。下面对这三类模具进行分类讨论。

冷作模具材料的选择

热作模具材料的选择

塑料模具材料的选择

模具材料选择和应用,由于其影响因素较多,一直是模具设计、制造方面的一个难题。对模具材料的了解、熟悉、掌握和使用,关键是掌握和使用,熟知模具材料最佳性能适宜制作何种模具,了解一个零件的生产条件,选择哪一种模具材料最合适,如何加工制造、使用模具材料充分发挥其最佳的性能。

作者:中国模具工业协会材料委员会常务秘书 高余顺

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