⑴ 模具钢有哪些材质
模具钢材质:
一、冷作模具钢
冷作模具是应用范围最广的模具。冷作模具的产值一直以来都是模具制造业中最高的,近年来由于塑料模具的迅速发展,在不少工业发达国家已退居模具工业产值的第二位。目前比较常见的冷作模具钢根据强度可分为三大类:
(1)低合金冷作模具钢
以CrWMn和9Mn2V为主,耐磨性和热硬性相对较差,节省成本的情况下,一般可采用油淬火,广泛用于生产批量不大的冷作模具。
(2)中合金冷作模具钢
以Cr5Mo1V为代表,具有中等的耐磨性和热硬性,韧性也较高,淬透性好,可以空淬,综合性能好,广泛用于生产中等批量产品的冷作模具。
(3)高碳、高铬型冷作模具钢
以Cr12Mo1V1和Cr12钢为代表,耐磨性和热硬性较高,之所以韧性较差,那是因为由于含有大量的共晶碳化物,广泛用于生产批量较大,要求耐磨性很高但冲击载荷较小的冷作模具。
二、热作模具钢
热作模具钢主要用于制造金属材料热加工用的模具钢。
(1)低合金热作模具钢
代表性钢号为5CrMnMo和5CrNiMo等。这类钢有较好的淬透性和冲击韧性,但热硬性不够,“般用于工作温度不高而冲击载荷较大的模具,如锤锻模等。
(2)中合金热作模具钢
这类钢为铬系热作模具钢,代表性钢号有4Cr5MoSiV1(H13)等。这类钢有良好的综合力学性能、高的热硬性、抗冷热疲劳性能及抗液态金属冲蚀性,已经广泛用于锻压模具、铝合金压铸模具和热挤压用模具,成为当前应用最广的一类热作模具钢。
(3)高合金热作模具钢
应用最广的是传统的钨系热作模具钢,如3Cr2W8V等。用于工作温度较高的模具,近年来大部分已被中合金热作模具钢取代。为了适应一些热作模具的特殊要求,开发了一些新型高性能热作模具钢,主要有4Cr3Mo3WVNL( GR)、9Mn9Ni4Cr8V2WMo、4Cr3Mo2NiVNLB(HD)、2Cr3Mo2NiVSi(PH)钢等。
⑵ 对金属材料的处理中,锻锤和锻压的区别是什么
锻压生产在工业行业中占有极重要的地位,铝合金也是锻造中常用的材料,凡是用低碳钢可以锻出的各种锻件,都可以用铝合金锻造生产。关于铝合金的锻造技术介绍以及铝合金锻件的特点介绍: 铝合金锻造:可以在锻锤、机械压力机、液压机、顶锻机、扩孔机等多种锻造设备上锻造,可以自由锻、模锻、轧锻、顶锻、辊锻和扩孔。一般来说,尺寸小、形状简单、偏差要求不严的铝锻件,可以很容易地在锤上锻造出来,但是对于规格大、要求剧烈变形的铝锻件,则宜选用水(液)压机来锻造。 铝合金锻件的特点: ①密度小,铝合金的密度只有钢锻件的34% ,铜锻件的30% ,是轻量化的理想材料; ② 比强度大、比刚度大、比弹性模量大、疲劳强度高,宜用于轻量化要求高的关键受力部件,其综合性能远远高于其他材料的; ③ 内部组织细密、均匀、无缺陷,其可靠性远远高于铝合金铸件和压铸件,也高于其他材料铸件的; ④铝合金的塑性好,可加工成各种形状复杂的高精度锻件,机械加工余量小,仅为铝合金拉伸厚板加工余量20%左右,大大节省工时和成本; ⑤铝锻件具有良好的耐蚀性、导热性和非磁性,这是钢锻件无法比拟的; ⑥表面光洁、美观,表面处理性能良好,美观耐用。可见,铝锻件具有一系列优良特征,为铝锻件代替钢、铜、镁、木材和塑料提供了良好条件。
⑶ 与铸造相比,锻造生产有何优缺点
锻造因为他的反复压制,让纤维连续,还有锻压有细化金属晶粒的作用,因此强度大于铸件。铸造对材料流动性等有一定要求,因此,不是所有材料都适合。
⑷ .“为了保证锤锻模具获得足够的强度和韧性,最终热处理为淬火加低温回火。”这句话的表述正确与否
回火有:低温回火(200度左右)、中温回火(400度左右)、高温回火(600度左右)三种回火方法。
它们的目的是:低温回火可以降低一部分内应力,保持较高硬度;中温回火可以保持工件有一定的韧性,提高弹性(例如如弹簧);高温回火可获得强度、塑性和韧性均优良的综合性能。
所以题中的表述不正确,最终热处理应是:淬火加高温回火(或中温回火)。
⑸ 热锻模和锤锻模有什么区别热作模具有是什么 还有热锻模选用的材料和加工工艺路线是怎样的谢谢
热锻模和锤锻模都属于热锻模,也就是说锤锻模是热锻模的一种。
热作模具主要用于制造对高温状态下的工件进行压力加工的模具,如热锻模
具、热挤压模具、压铸模具、热镦锻模具等。
常用的热作模具材料为中、高含碳量的添加铬钨钼钡等合金元素的合金模具钢。对
特殊要求的热作模具有时采用高合金奥氏体耐热模具钢、高温合金、难熔合金制造。
选择模具材料是要注意:
一、模具材料的基本性能
进行模具材料选择时,必须首先考虑模具的某些基本性能必须能适应所制造的模具的
需要,在一般情况下,其中三种性能是主要的,即钢的耐磨性、韧性、硬度和红硬性。这三种
性能可以比较全面地反映模具材料的综合性能,应可以在一定程度上决定其应用范围。
当然对于一种模具的要求来说,可能其中的一种或两种是主要的,而另外的一种或
两种是次要的。
1. 模具材料的耐磨性模具工作时,表面往往要与工件产生多次强烈的摩擦,模具
必须在此情况下仍能保持其尺寸精度和表面粗糙度,不致于早期失效。要求模具材料既
能承受机械磨损,而且在承受重载和高速摩擦时,模具被摩擦表面能够形成薄而致密附
着的氧化模,保持润滑作用,防止模具和被加工工件的表面之间产生粘附、焊接招致工件
表面擦伤,又能减少模具表面进一步氧化造成的损伤。为了改善模具材料的耐磨性,就
要采取合理的生产工艺和处理工艺,使模具材料既具有高硬度又使材料中的碳化物等硬
化相的组成、形貌和分布合理,当然模具工作过程中的润滑情况和模具材料的表面处理,
也对改善模具的耐磨性能有良好的影响。
2.模具材料的韧性对于受强烈冲击载荷的模具,如冷作模具的冲头,锤用热锻模
具、冷镦模具、热镦锻等,模具材料的韧性是十分重要的考虑因素,对于在高温下工
作的模具,还必须考虑其在工作温度下的高温韧性。对于多向受冲击载荷的模具,还必
须考虑其等向性。
模具材料的化学成分、晶粒度、碳化物、夹杂物的组成数量、形貌、尺寸和分布情况:
金相组织、微观偏析等,都会对材料的韧性带来影响。钢的纯净度、锻轧变形的方向会对
横向性能产生很大的影响。模具材料的韧性往往和耐磨性、硬度是互相矛盾的。因之根
据模具的具体工作情况,选择合理的模具材料,并采用合理的精炼、热加工和热处理、表
面处理工艺使模具材料得到耐磨性和韧性等综合性能的最佳配合,以适应模具的需要,
足模具材料的重要发展的途径。
3. 硬度和红硬性硬度是模具材料的主要技术性能指标,模具在工作时必须具有高
的硬度和强度,才能保持其原来的形状和尺寸,一般冷作模具钢,要求其淬回火硬度为
60HRC 左右,而热作模具钢为45-50HRC 左右,并且要求热作模具材料在其工作温度下
仍保持一定的硬度。
红硬性是指模具材料在一定温度下保持其硬度和组织稳定性抗软化的能力,对于热
作模具材料和部分重载荷冷作模具材料,是重要的性能指标。
另外,还要根据不同模具的实际工作条件,分别考虑其实际要求的性能,如对热作模具钢要考虑其抗冷热疲劳性能,对压铸模具应考虑其耐融熔金属的冲蚀性能;对于重载
荷型腔模具应注意其等向性;对于高温工作的热作模具应考虑其在工作温度下的抗氧化
性能;对于在腐蚀介质工作的模具,应注意其抗腐蚀性能;对在高载荷下工作的模具应考
虑其抗压强度、抗拉强度和抗弯强度、疲劳强度及断裂韧度等。
二、模具材料的工艺性能
在模具总的制造成本中,特别是对于小型精密复杂模具,模具材料费往往只占总成
本的10-20%,有时甚至低于10%;而机械加工、热处理、表面处理、装配、管理等费用
要占成本的80%以上。所以模具材料的工艺性能就成为影响模具成本的一个重要因素,
改善模具的工艺性能,不仅可以使模具生产工艺简单,易于制造,而且可以有效地降低模
具制造费用。模具材料的工艺性能,经常要考虑的有以下几种。
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、抛光、冷挤压、冷拉
工艺性,热加工性能包括热塑性和热加温度范围等。模具钢主要属于过共析钢和莱氏体
钢,冷加工和热加工性能一般都不太好,在生产过程中,必须严格地控制热加工和冷加工的
工艺参数,以避免产生缺陷和废品,另一方面还必须通过改善钢的纯净度,减少有害的杂质,
改善钢的组织状态,并采取一些措施,以改善钢的工艺性能,降低模具的制造费用。
为了改善模具钢的切削性和磨削性,从20 世纪30 年代开始,研究向钢中加入适量
的硫、铅、钙、稀土金属等元素或导致模具钢中碳的石墨化的元素,发展了各种易切削模
具钢。以后发现有些易切削元素加入以后,会在模具钢中生产一些有害的夹杂物(如硫
化铁等),会使钢的力学性能,特别是横向的塑性、韧性下降,于是又在精炼后期对钢水进
行变性处理,通过加入变性剂(如(SiCa,稀土元素等),形成富钙硫化物或稀土硫化物使硫
化物球化,抑制了硫对钢的力学性能的不利影响,保留和发挥了其对钢的可加工性和磨
削性的有利作用,使易切削模具钢得到进一步地发展。
有些模具材料,如高钒高速钢、高钒高合金模具钢的磨削性很差、磨削比很低,不便
于磨削加工,近年来改用粉末冶金生产,可以使钢中的碳化物细小、均匀,完全消除了普
通工艺生产的高钒模具钢中的大颗粒碳化物,不但使这类钢的磨削性大为改善,而且改
善了钢的塑性、韧性等性能,使之能在模具制造中推广应用。
有些模具对表面粗糙度要求很低,如要求镜面抛光的塑料模具和一些冷作模具。就
要采用抛光性能很好的模具材料,这类钢种往往要采用电渣重熔或真空电弧重熔等工艺
进行精炼,得到高纯净度的钢材,以适应镜面抛光的要求。
皮纹加工性:有些塑料制品要求制造有皮纹、装饰性图案或文字花样的表面,为了生
产这些制品,就要求在压制这些制品的模具表面加工出相应的清晰的花纹、图案来。而
加工这些图案、皮纹一般是采用化学蚀刻工艺,要求模具材料要能适应这种化学蚀刻工
艺,蚀刻以后,能够在模具表面得到图案清晰、纹理清楚的皮纹和图案。
铸造工艺性能:为了简化生产工艺,国内外近年来致力于发展采用铸造工艺直接生
产出接近成品模具形状的铸造毛坯。如我国已经研究采用铸造工艺生产一部分冷作模
具、热作模具和玻璃成形模具。相应地发展了一些铸造模具用钢,对这类材料要求具有
良好的铸造工艺性能,如流动性、收缩率等。
焊接性:有些模具要求在工作条件最苛刻的部分堆焊接特种耐磨或耐蚀材料,有些
模具希望在使用过程中采用堆焊工艺进行修复后重新使用。对这类模具就要求选用焊
接性好的模具材料,以简化焊接工艺,可以避免或简化焊前预热和焊后处理工艺,更好地
适应焊接工艺的需要,相尖地发展了一批焊接性良好的模具材料。
冷变形性:为了简化工艺,提高模具的制造效率,对批量生产的型腔模具,有些采用
冷挤压工艺压制型腔,用淬硬的凸模将模具的型腔直接压制出来,要求模具材料具有良
好的冷变形性能,如塑料模具钢中的低碳低硅钢就具有良好的冷变形性能。
2. 淬火温度和淬火变形为了便于生产,希望模具材料的淬火温度范围要宽一些,
特别是有些模具要求采用火焰加热局部淬火时,难以精确地测量和控制温度,就要求模
具钢能适应较宽的淬火温度范围,模具在热处理时,要求其变形程度要小,特别是一些形
状复杂的精密模具,淬硬以后难以修整,就对淬回火的变形程度要求更为严格,应该选用
微变形模具钢制造。
3.淬透性和淬硬性淬硬性主要取决于钢的碳含量,淬透性主要取决于钢的化学成
分、合金元素含量和淬火前的组织状态。对于大部分要求高硬度的冷作模具,对淬硬性
要求较高;对于大部分热作模具和塑料模具,对于硬度的要求不太高,往往更多地考虑其
淬透性;特别是对于一些大截面深型腔模具,为了使模具的心部也能得到良好的组织和
均匀的硬度,就要求选用淬透性好的模具钢。另外对于形状复杂、要求精度高又容易产
生热处理变形的模具,为了减少其热处理变形,往往尽可能采用冷却能力弱的淬火介质
(如油冷、空冷、加压淬火或盐浴淬火),就需要采用淬透性较好的模具材料,以得到满意
的淬火硬度和淬硬层深度。
4.氧化脱碳敏感性模具在加热过程中,如果产生氧化、脱碳现象,就会改变模具的
形状和性能,影响模具的硬度、耐磨性和使用寿命,招致模具早期失效。
有些钼含量高的模具钢,由于容易氧化、脱碳,有一段时间限制了其推广应用,直到
热处理工艺装备发展以后,采用特种热处理工艺(如真空热处理,可控气氛热处理、盐浴
热处理等)以后,能够避免氧化、脱碳,这类模具钢,才顺利得到推广应用。钼基合金虽然
具有极为优秀的高温性能,但是由于在高温下极易氧化,严重地限制了其应用范围。
至于加工路线要具体到哪套模具哪个工件订制加工路线了
⑹ 热锻模和锤锻模有什么区别热作模具有是什么
锤锻模是热锻模的一种方式,热锻制造工艺中"模锻"生产所用的模具叫热锻模。具体地说,也就是把加热的毛坯放进热锻模中加压,使毛坯按热锻模模腔形状改变成为锻件。
热锻模在高温下通过冲击加压、强制金属成形。模具在工作过程中经受巨大的负荷,同时经受压应力、拉应力和附加弯曲应力,被锻金属在模具型腔内流动又产生强烈的摩擦力,型腔表面金属与高温金属接触,被加热至300
~400
℃,局部高达500
~600
℃,加上经常受到反复加热和冷却,极易产生热疲劳裂纹。
热作模具主要用于制造对高温状态下的工件进行压力加工的模具,如热锻模具、热挤压模具、压铸模具、热镦锻模具等。热作模具是用来使零件热成型的,热成型根据具体情况还可以分为铸模和锻模,铸模是将液态金属注入时期成型的模具,锻模则是在液态金属凝固后的高温状态时期成型的模具。热作模具,如果为铸模,一般为非仅是耐火材料制成,当然,在压力铸造中,则会采用耐高温的金属铸模,金属铸模要有较高的熔点,而且一定不能和铸造材料发生凝固粘连。锻模则是金属模具,其特点是耐高温抗冲击,要有优异的刚性以及热稳定性。常用的热作模具材料为中、高含碳量的添加铬钨钼钡等合金元素的合金模具钢。对
特殊要求的热作模具有时采用高合金奥氏体耐热模具钢、高温合金、难熔合金制造。
⑺ 锻打和铸造哪个成本高
一般情况下铸造成本高。铸造除了原材料外有更多的消耗,比如:模具加工费、电耗(冲天炉的话有煤耗);但是铸造所用的材料是原材料(炉料)成本较低,锻打需要的是成品材料,价格较高。要是委托工厂加工的话,一般情况下铸造的加工费要比锻打高。
⑻ 模具材料与寿命
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⑼ 做什么样的锻件需要开模子
铸件是在模子内浇铸成形的,锻件是通过大力锻击敲打成形的,冲压件是用模子一次大力冲压成形的
⑽ 模锻与自由锻相比工艺优点是什么
模锻与自由锻相比其优点是:
1.模锻时,锻件形状可以比较复杂,用模膛控制金属流动,可生产较复杂的锻造。
2.力学性能高,模锻使锻件内部的锻造流线分布比较完整,更加合理。
3.锻件质量较高,表面光洁,尺寸精度高,节约材料与机加工工时。
4.生产率较高,操作简单,易于实现机械化,批量越大成本越低。
5.适合批量或大批量生产。
模锻与自由锻相比其缺点是:
1.设备及模具费用高,设备吨位大,锻模加工工艺复杂,制造周期长。
2.模锻件不能太大,一般不超过150公斤。