⑴ 模具鋼有哪些材質
模具鋼材質:
一、冷作模具鋼
冷作模具是應用范圍最廣的模具。冷作模具的產值一直以來都是模具製造業中最高的,近年來由於塑料模具的迅速發展,在不少工業發達國家已退居模具工業產值的第二位。目前比較常見的冷作模具鋼根據強度可分為三大類:
(1)低合金冷作模具鋼
以CrWMn和9Mn2V為主,耐磨性和熱硬性相對較差,節省成本的情況下,一般可採用油淬火,廣泛用於生產批量不大的冷作模具。
(2)中合金冷作模具鋼
以Cr5Mo1V為代表,具有中等的耐磨性和熱硬性,韌性也較高,淬透性好,可以空淬,綜合性能好,廣泛用於生產中等批量產品的冷作模具。
(3)高碳、高鉻型冷作模具鋼
以Cr12Mo1V1和Cr12鋼為代表,耐磨性和熱硬性較高,之所以韌性較差,那是因為由於含有大量的共晶碳化物,廣泛用於生產批量較大,要求耐磨性很高但沖擊載荷較小的冷作模具。
二、熱作模具鋼
熱作模具鋼主要用於製造金屬材料熱加工用的模具鋼。
(1)低合金熱作模具鋼
代表性鋼號為5CrMnMo和5CrNiMo等。這類鋼有較好的淬透性和沖擊韌性,但熱硬性不夠,「般用於工作溫度不高而沖擊載荷較大的模具,如錘鍛模等。
(2)中合金熱作模具鋼
這類鋼為鉻系熱作模具鋼,代表性鋼號有4Cr5MoSiV1(H13)等。這類鋼有良好的綜合力學性能、高的熱硬性、抗冷熱疲勞性能及抗液態金屬沖蝕性,已經廣泛用於鍛壓模具、鋁合金壓鑄模具和熱擠壓用模具,成為當前應用最廣的一類熱作模具鋼。
(3)高合金熱作模具鋼
應用最廣的是傳統的鎢系熱作模具鋼,如3Cr2W8V等。用於工作溫度較高的模具,近年來大部分已被中合金熱作模具鋼取代。為了適應一些熱作模具的特殊要求,開發了一些新型高性能熱作模具鋼,主要有4Cr3Mo3WVNL( GR)、9Mn9Ni4Cr8V2WMo、4Cr3Mo2NiVNLB(HD)、2Cr3Mo2NiVSi(PH)鋼等。
⑵ 對金屬材料的處理中,鍛錘和鍛壓的區別是什麼
鍛壓生產在工業行業中佔有極重要的地位,鋁合金也是鍛造中常用的材料,凡是用低碳鋼可以鍛出的各種鍛件,都可以用鋁合金鍛造生產。關於鋁合金的鍛造技術介紹以及鋁合金鍛件的特點介紹: 鋁合金鍛造:可以在鍛錘、機械壓力機、液壓機、頂鍛機、擴孔機等多種鍛造設備上鍛造,可以自由鍛、模鍛、軋鍛、頂鍛、輥鍛和擴孔。一般來說,尺寸小、形狀簡單、偏差要求不嚴的鋁鍛件,可以很容易地在錘上鍛造出來,但是對於規格大、要求劇烈變形的鋁鍛件,則宜選用水(液)壓機來鍛造。 鋁合金鍛件的特點: ①密度小,鋁合金的密度只有鋼鍛件的34% ,銅鍛件的30% ,是輕量化的理想材料; ② 比強度大、比剛度大、比彈性模量大、疲勞強度高,宜用於輕量化要求高的關鍵受力部件,其綜合性能遠遠高於其他材料的; ③ 內部組織細密、均勻、無缺陷,其可靠性遠遠高於鋁合金鑄件和壓鑄件,也高於其他材料鑄件的; ④鋁合金的塑性好,可加工成各種形狀復雜的高精度鍛件,機械加工餘量小,僅為鋁合金拉伸厚板加工餘量20%左右,大大節省工時和成本; ⑤鋁鍛件具有良好的耐蝕性、導熱性和非磁性,這是鋼鍛件無法比擬的; ⑥表面光潔、美觀,表面處理性能良好,美觀耐用。可見,鋁鍛件具有一系列優良特徵,為鋁鍛件代替鋼、銅、鎂、木材和塑料提供了良好條件。
⑶ 與鑄造相比,鍛造生產有何優缺點
鍛造因為他的反復壓制,讓纖維連續,還有鍛壓有細化金屬晶粒的作用,因此強度大於鑄件。鑄造對材料流動性等有一定要求,因此,不是所有材料都適合。
⑷ .「為了保證錘鍛模具獲得足夠的強度和韌性,最終熱處理為淬火加低溫回火。」這句話的表述正確與否
回火有:低溫回火(200度左右)、中溫回火(400度左右)、高溫回火(600度左右)三種回火方法。
它們的目的是:低溫回火可以降低一部分內應力,保持較高硬度;中溫回火可以保持工件有一定的韌性,提高彈性(例如如彈簧);高溫回火可獲得強度、塑性和韌性均優良的綜合性能。
所以題中的表述不正確,最終熱處理應是:淬火加高溫回火(或中溫回火)。
⑸ 熱鍛模和錘鍛模有什麼區別熱作模具有是什麼 還有熱鍛模選用的材料和加工工藝路線是怎樣的謝謝
熱鍛模和錘鍛模都屬於熱鍛模,也就是說錘鍛模是熱鍛模的一種。
熱作模具主要用於製造對高溫狀態下的工件進行壓力加工的模具,如熱鍛模
具、熱擠壓模具、壓鑄模具、熱鐓鍛模具等。
常用的熱作模具材料為中、高含碳量的添加鉻鎢鉬鋇等合金元素的合金模具鋼。對
特殊要求的熱作模具有時採用高合金奧氏體耐熱模具鋼、高溫合金、難熔合金製造。
選擇模具材料是要注意:
一、模具材料的基本性能
進行模具材料選擇時,必須首先考慮模具的某些基本性能必須能適應所製造的模具的
需要,在一般情況下,其中三種性能是主要的,即鋼的耐磨性、韌性、硬度和紅硬性。這三種
性能可以比較全面地反映模具材料的綜合性能,應可以在一定程度上決定其應用范圍。
當然對於一種模具的要求來說,可能其中的一種或兩種是主要的,而另外的一種或
兩種是次要的。
1. 模具材料的耐磨性模具工作時,表面往往要與工件產生多次強烈的摩擦,模具
必須在此情況下仍能保持其尺寸精度和表面粗糙度,不致於早期失效。要求模具材料既
能承受機械磨損,而且在承受重載和高速摩擦時,模具被摩擦表面能夠形成薄而緻密附
著的氧化模,保持潤滑作用,防止模具和被加工工件的表面之間產生粘附、焊接招致工件
表面擦傷,又能減少模具表面進一步氧化造成的損傷。為了改善模具材料的耐磨性,就
要採取合理的生產工藝和處理工藝,使模具材料既具有高硬度又使材料中的碳化物等硬
化相的組成、形貌和分布合理,當然模具工作過程中的潤滑情況和模具材料的表面處理,
也對改善模具的耐磨性能有良好的影響。
2.模具材料的韌性對於受強烈沖擊載荷的模具,如冷作模具的沖頭,錘用熱鍛模
具、冷鐓模具、熱鐓鍛等,模具材料的韌性是十分重要的考慮因素,對於在高溫下工
作的模具,還必須考慮其在工作溫度下的高溫韌性。對於多向受沖擊載荷的模具,還必
須考慮其等向性。
模具材料的化學成分、晶粒度、碳化物、夾雜物的組成數量、形貌、尺寸和分布情況:
金相組織、微觀偏析等,都會對材料的韌性帶來影響。鋼的純凈度、鍛軋變形的方向會對
橫向性能產生很大的影響。模具材料的韌性往往和耐磨性、硬度是互相矛盾的。因之根
據模具的具體工作情況,選擇合理的模具材料,並採用合理的精煉、熱加工和熱處理、表
面處理工藝使模具材料得到耐磨性和韌性等綜合性能的最佳配合,以適應模具的需要,
足模具材料的重要發展的途徑。
3. 硬度和紅硬性硬度是模具材料的主要技術性能指標,模具在工作時必須具有高
的硬度和強度,才能保持其原來的形狀和尺寸,一般冷作模具鋼,要求其淬回火硬度為
60HRC 左右,而熱作模具鋼為45-50HRC 左右,並且要求熱作模具材料在其工作溫度下
仍保持一定的硬度。
紅硬性是指模具材料在一定溫度下保持其硬度和組織穩定性抗軟化的能力,對於熱
作模具材料和部分重載荷冷作模具材料,是重要的性能指標。
另外,還要根據不同模具的實際工作條件,分別考慮其實際要求的性能,如對熱作模具鋼要考慮其抗冷熱疲勞性能,對壓鑄模具應考慮其耐融熔金屬的沖蝕性能;對於重載
荷型腔模具應注意其等向性;對於高溫工作的熱作模具應考慮其在工作溫度下的抗氧化
性能;對於在腐蝕介質工作的模具,應注意其抗腐蝕性能;對在高載荷下工作的模具應考
慮其抗壓強度、抗拉強度和抗彎強度、疲勞強度及斷裂韌度等。
二、模具材料的工藝性能
在模具總的製造成本中,特別是對於小型精密復雜模具,模具材料費往往只佔總成
本的10-20%,有時甚至低於10%;而機械加工、熱處理、表面處理、裝配、管理等費用
要佔成本的80%以上。所以模具材料的工藝性能就成為影響模具成本的一個重要因素,
改善模具的工藝性能,不僅可以使模具生產工藝簡單,易於製造,而且可以有效地降低模
具製造費用。模具材料的工藝性能,經常要考慮的有以下幾種。
1. 可加工性模具材料的可加工性包括冷加工性能,如切削、磨削、拋光、冷擠壓、冷拉
工藝性,熱加工性能包括熱塑性和熱加溫度范圍等。模具鋼主要屬於過共析鋼和萊氏體
鋼,冷加工和熱加工性能一般都不太好,在生產過程中,必須嚴格地控制熱加工和冷加工的
工藝參數,以避免產生缺陷和廢品,另一方面還必須通過改善鋼的純凈度,減少有害的雜質,
改善鋼的組織狀態,並採取一些措施,以改善鋼的工藝性能,降低模具的製造費用。
為了改善模具鋼的切削性和磨削性,從20 世紀30 年代開始,研究向鋼中加入適量
的硫、鉛、鈣、稀土金屬等元素或導致模具鋼中碳的石墨化的元素,發展了各種易切削模
具鋼。以後發現有些易切削元素加入以後,會在模具鋼中生產一些有害的夾雜物(如硫
化鐵等),會使鋼的力學性能,特別是橫向的塑性、韌性下降,於是又在精煉後期對鋼水進
行變性處理,通過加入變性劑(如(SiCa,稀土元素等),形成富鈣硫化物或稀土硫化物使硫
化物球化,抑制了硫對鋼的力學性能的不利影響,保留和發揮了其對鋼的可加工性和磨
削性的有利作用,使易切削模具鋼得到進一步地發展。
有些模具材料,如高釩高速鋼、高釩高合金模具鋼的磨削性很差、磨削比很低,不便
於磨削加工,近年來改用粉末冶金生產,可以使鋼中的碳化物細小、均勻,完全消除了普
通工藝生產的高釩模具鋼中的大顆粒碳化物,不但使這類鋼的磨削性大為改善,而且改
善了鋼的塑性、韌性等性能,使之能在模具製造中推廣應用。
有些模具對表面粗糙度要求很低,如要求鏡面拋光的塑料模具和一些冷作模具。就
要採用拋光性能很好的模具材料,這類鋼種往往要採用電渣重熔或真空電弧重熔等工藝
進行精煉,得到高純凈度的鋼材,以適應鏡面拋光的要求。
皮紋加工性:有些塑料製品要求製造有皮紋、裝飾性圖案或文字花樣的表面,為了生
產這些製品,就要求在壓制這些製品的模具表面加工出相應的清晰的花紋、圖案來。而
加工這些圖案、皮紋一般是採用化學蝕刻工藝,要求模具材料要能適應這種化學蝕刻工
藝,蝕刻以後,能夠在模具表面得到圖案清晰、紋理清楚的皮紋和圖案。
鑄造工藝性能:為了簡化生產工藝,國內外近年來致力於發展採用鑄造工藝直接生
產出接近成品模具形狀的鑄造毛坯。如我國已經研究採用鑄造工藝生產一部分冷作模
具、熱作模具和玻璃成形模具。相應地發展了一些鑄造模具用鋼,對這類材料要求具有
良好的鑄造工藝性能,如流動性、收縮率等。
焊接性:有些模具要求在工作條件最苛刻的部分堆焊接特種耐磨或耐蝕材料,有些
模具希望在使用過程中採用堆焊工藝進行修復後重新使用。對這類模具就要求選用焊
接性好的模具材料,以簡化焊接工藝,可以避免或簡化焊前預熱和焊後處理工藝,更好地
適應焊接工藝的需要,相尖地發展了一批焊接性良好的模具材料。
冷變形性:為了簡化工藝,提高模具的製造效率,對批量生產的型腔模具,有些採用
冷擠壓工藝壓制型腔,用淬硬的凸模將模具的型腔直接壓制出來,要求模具材料具有良
好的冷變形性能,如塑料模具鋼中的低碳低硅鋼就具有良好的冷變形性能。
2. 淬火溫度和淬火變形為了便於生產,希望模具材料的淬火溫度范圍要寬一些,
特別是有些模具要求採用火焰加熱局部淬火時,難以精確地測量和控制溫度,就要求模
具鋼能適應較寬的淬火溫度范圍,模具在熱處理時,要求其變形程度要小,特別是一些形
狀復雜的精密模具,淬硬以後難以修整,就對淬回火的變形程度要求更為嚴格,應該選用
微變形模具鋼製造。
3.淬透性和淬硬性淬硬性主要取決於鋼的碳含量,淬透性主要取決於鋼的化學成
分、合金元素含量和淬火前的組織狀態。對於大部分要求高硬度的冷作模具,對淬硬性
要求較高;對於大部分熱作模具和塑料模具,對於硬度的要求不太高,往往更多地考慮其
淬透性;特別是對於一些大截面深型腔模具,為了使模具的心部也能得到良好的組織和
均勻的硬度,就要求選用淬透性好的模具鋼。另外對於形狀復雜、要求精度高又容易產
生熱處理變形的模具,為了減少其熱處理變形,往往盡可能採用冷卻能力弱的淬火介質
(如油冷、空冷、加壓淬火或鹽浴淬火),就需要採用淬透性較好的模具材料,以得到滿意
的淬火硬度和淬硬層深度。
4.氧化脫碳敏感性模具在加熱過程中,如果產生氧化、脫碳現象,就會改變模具的
形狀和性能,影響模具的硬度、耐磨性和使用壽命,招致模具早期失效。
有些鉬含量高的模具鋼,由於容易氧化、脫碳,有一段時間限制了其推廣應用,直到
熱處理工藝裝備發展以後,採用特種熱處理工藝(如真空熱處理,可控氣氛熱處理、鹽浴
熱處理等)以後,能夠避免氧化、脫碳,這類模具鋼,才順利得到推廣應用。鉬基合金雖然
具有極為優秀的高溫性能,但是由於在高溫下極易氧化,嚴重地限制了其應用范圍。
至於加工路線要具體到哪套模具哪個工件訂制加工路線了
⑹ 熱鍛模和錘鍛模有什麼區別熱作模具有是什麼
錘鍛模是熱鍛模的一種方式,熱鍛製造工藝中"模鍛"生產所用的模具叫熱鍛模。具體地說,也就是把加熱的毛坯放進熱鍛模中加壓,使毛坯按熱鍛模模腔形狀改變成為鍛件。
熱鍛模在高溫下通過沖擊加壓、強制金屬成形。模具在工作過程中經受巨大的負荷,同時經受壓應力、拉應力和附加彎曲應力,被鍛金屬在模具型腔內流動又產生強烈的摩擦力,型腔表面金屬與高溫金屬接觸,被加熱至300
~400
℃,局部高達500
~600
℃,加上經常受到反復加熱和冷卻,極易產生熱疲勞裂紋。
熱作模具主要用於製造對高溫狀態下的工件進行壓力加工的模具,如熱鍛模具、熱擠壓模具、壓鑄模具、熱鐓鍛模具等。熱作模具是用來使零件熱成型的,熱成型根據具體情況還可以分為鑄模和鍛模,鑄模是將液態金屬注入時期成型的模具,鍛模則是在液態金屬凝固後的高溫狀態時期成型的模具。熱作模具,如果為鑄模,一般為非僅是耐火材料製成,當然,在壓力鑄造中,則會採用耐高溫的金屬鑄模,金屬鑄模要有較高的熔點,而且一定不能和鑄造材料發生凝固粘連。鍛模則是金屬模具,其特點是耐高溫抗沖擊,要有優異的剛性以及熱穩定性。常用的熱作模具材料為中、高含碳量的添加鉻鎢鉬鋇等合金元素的合金模具鋼。對
特殊要求的熱作模具有時採用高合金奧氏體耐熱模具鋼、高溫合金、難熔合金製造。
⑺ 鍛打和鑄造哪個成本高
一般情況下鑄造成本高。鑄造除了原材料外有更多的消耗,比如:模具加工費、電耗(沖天爐的話有煤耗);但是鑄造所用的材料是原材料(爐料)成本較低,鍛打需要的是成品材料,價格較高。要是委託工廠加工的話,一般情況下鑄造的加工費要比鍛打高。
⑻ 模具材料與壽命
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⑼ 做什麼樣的鍛件需要開模子
鑄件是在模子內澆鑄成形的,鍛件是通過大力鍛擊敲打成形的,沖壓件是用模子一次大力沖壓成形的
⑽ 模鍛與自由鍛相比工藝優點是什麼
模鍛與自由鍛相比其優點是:
1.模鍛時,鍛件形狀可以比較復雜,用模膛控制金屬流動,可生產較復雜的鍛造。
2.力學性能高,模鍛使鍛件內部的鍛造流線分布比較完整,更加合理。
3.鍛件質量較高,表面光潔,尺寸精度高,節約材料與機加工工時。
4.生產率較高,操作簡單,易於實現機械化,批量越大成本越低。
5.適合批量或大批量生產。
模鍛與自由鍛相比其缺點是:
1.設備及模具費用高,設備噸位大,鍛模加工工藝復雜,製造周期長。
2.模鍛件不能太大,一般不超過150公斤。