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如何選擇模具鋼:選擇模具鋼的小技巧
發(fā)布時間:2023-12-12 14:59閱讀次數: 次
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 選擇模具鋼時,什么是最重要的和最具有決定性意義的因素?

1、成形方法:可從兩種基本材料類型中選擇。

A)熱加工工具鋼,它能承受模鑄、鍛造和擠壓時的相對高的溫度。

B)冷加工工具鋼,它用于下料和剪切、冷成形、冷擠壓、冷鍛和粉末加壓成形。

塑料-一些塑料會產生腐蝕性副產品,例如PVC塑料。長時間的停工引起的冷凝、腐蝕性氣體、酸、冷卻加熱、水或儲存條件等因素也會產生腐蝕。在這些情況下,推薦使用不銹鋼材料的模具鋼。

2、模具尺寸:大尺寸模具常常使用預硬鋼。整體淬硬鋼常常用于小尺寸模具。

3、 模具使用次數:長期使用(1000000次)的模具應使用高硬度鋼,其硬度為48-65HRC。中等長時間使用(100000到1000000次)的模具應使用預硬鋼,其硬度為30-45HRC。短時間使用(100000次)的模具應使用軟鋼,其硬度為160-250HB。

4、表面粗糙度:許多塑料模具制造商對好的表面粗糙度感興趣。當添加硫改善金屬切削性能時,表面質量會因此下降。硫含量高的鋼也變得更脆。

 

 影響材料可切削性的首要因素是什么?

1、鋼的化學成分很重要。鋼的合金成分越高,就越難加工。當碳含量增加時,金屬切削性能就下降。

2、鋼的結構對金屬切削性能也非常重要。不同的結構包括:鍛造的、鑄造的、擠壓的、軋制的和已切削加工過的。鍛件和鑄件有非常難于加工的表面。

3、硬度是影響金屬切削性能的一個重要因素。一般規(guī)律是鋼越硬,就越難加工。高速鋼(HSS)可用于加工硬度最高為330-400HB的材料;高速鋼+鈦化氮(TiN)涂層,可加工硬度最高為45HRC的材料;而對于硬度為65-70HRC的材料,則必須使用硬質合金、陶瓷、金屬陶瓷和立方氮化硼(CBN)。

4、非金屬參雜一般對刀具壽命有不良影響。例如Al2O3(氧化鋁),它是純陶瓷,有很強的磨蝕性。

5、最后一個是殘余應力,它能引起金屬切削性能問題。常常推薦在粗加工后進行應力釋放工序。

 

 模具制造的生產成本由哪些部分組成?

粗略地說,成本的分布情況如下:

切削65%、工件材料20%、熱處理5%、裝配/調整10%,這也非常清楚地表明了良好的金屬切削性能和優(yōu)良的總體切削解決方案對模具的經濟生產的重要性。

 

 鑄鐵的切削特性是什么?

一般來說,鑄鐵的硬度和強度越高,金屬切削性能越低,從刀片和刀具可預期的壽命越低。用于金屬切削生產的鑄鐵其大部分類型的金屬切削性能一般都很好。金屬切削性能與結構有關,較硬的珠光體鑄鐵其加工難度也較大。片狀石墨鑄鐵和可鍛鑄鐵有優(yōu)良的切削屬性,而球墨鑄鐵相當不好。

加工鑄鐵時遇到的主要磨損類型為:磨蝕、粘結和擴散磨損。磨蝕主要由碳化物、沙粒參雜物和硬的鑄造表皮產生。有積屑瘤的粘結磨損在低的切削溫度和切削速度條件下發(fā)生。鑄鐵的鐵素體部分最容易焊接到刀片上,但這可用提高切削速度和溫度來克服。

另一方面,擴散磨損與溫度有關,在高切削速度時產生,特別是使用高強度鑄鐵牌號時。這些牌號有很高的抗變型能力,導致了高溫。這種磨損與鑄鐵和刀具之間的作用有關,這就使得一些鑄鐵需用陶瓷或立方氮化硼(CBN)刀具在高速下加工,以獲得良好的刀具壽命和表面質量。

一般對加工鑄鐵所要求的典型刀具屬性為:高熱硬度和化學穩(wěn)定性,但也與工序、工件和切削條件有關;要求切削刃有韌性、耐熱疲勞磨損和刃口強度。切削鑄鐵的滿意程度取決于切削刃的磨損如何發(fā)展:快速變鈍意味著產生熱裂紋和缺口而使切削刃過早斷裂、工件破損、表面質量差、過大的波紋度等。正常的后刀面磨損、保持平衡和鋒利的切削刃正是一般需要努力做到的。

 

 什么是模具制造中主要的、共同的加工工序?

切削過程至少應分為3個工序類型:

粗加工、半精加工和精加工,有時甚至還有超精加工(大部分是高速切削應用)。殘余量銑削當然是在半精加工工序后為精加工而準備的。在每一個工序中都應努力做到為下一個工序留下均勻分布的余量,這一點非常重要。如果刀具路徑的方向和工作負載很少有快速的變化,刀具的壽命就可能延長,并更加可預測。如果可能,就應在專用機床上進行精加工工序。這會在更短的調試和裝配時間內提高模具的幾何精度和質量。

 

 在這些不同的工序中應主要使用何種刀具?

粗加工工序:圓刀片銑刀、球頭立銑刀及大刀尖圓弧半徑的立銑刀。

半精加工工序:圓刀片銑刀(直徑范圍為10-25mm的圓刀片銑刀),球頭立銑刀。

精加工工序:圓刀片銑刀、球頭立銑刀。

殘余量銑削工序:圓刀片銑刀、球頭立銑刀、直立銑刀。

通過選擇專門的刀具尺寸、槽形和牌號組合,以及切削參數和合適的銑削策略,來優(yōu)化切削工藝,這非常重要。

 

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