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塑料模具鋼用來制造塑料模具,包括碳素結(jié)構(gòu)鋼,滲碳型塑料模具鋼,預(yù)硬化塑料模具鋼,時(shí)效硬化性塑料模具鋼,耐腐蝕性塑料模具鋼等等.
常用的碳素塑料模具鋼有:
sm45 此鋼特點(diǎn)是價(jià)格便宜,可加工性好,淬火后具有較高的硬度,調(diào)質(zhì)后有-的強(qiáng)韌性和一定的耐磨性.用于制造小,中型的中低-的塑料模具.
sm50 此鋼適用于制造形狀簡單的小型塑料模具或是精度要求不高,使用壽命要求不長的塑料模具.經(jīng)正火或調(diào)質(zhì)后具有一定的硬度,強(qiáng)度和耐磨性,且可加工性能好.
sm55 此鋼力學(xué)性能好.經(jīng)過熱處理后具有表面硬度,強(qiáng)度,耐磨性和一定的韌性,一般在正火或調(diào)質(zhì)后使用.
模具選材是整個(gè)模具制作過程中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。
模具選材需要滿足三個(gè)原則,模具滿足耐磨性、強(qiáng)韌性等工作需求,模具滿足工藝要求,同時(shí)模具應(yīng)滿足經(jīng)濟(jì)適用性。
模具滿足工作條件要求:
1、耐磨性
坯料在模具型腔中塑性變性時(shí),沿型腔表面既流動(dòng)又滑動(dòng),使型腔表面與坯料間產(chǎn)生劇烈的摩擦,從而導(dǎo)致模具因磨損而失效。因此材料的耐磨性是模具基本重要的性能之一。
硬度是影響耐磨性的主要因素。一般情況下,模具零件的硬度越高,磨損量越小,耐磨性也越好。另外,耐磨性還與材料中碳化物的種類、數(shù)量、形態(tài)、大小及分布有關(guān)。
2、強(qiáng)韌性
模具的工作條件大多十分-,有些常承受較大的沖擊負(fù)荷,從而導(dǎo)致脆性斷裂。為防止模具零件在工作時(shí)突然脆斷,模具要具有較高的強(qiáng)度和韌性。
模具的韌性主要取決于材料的含碳量、晶粒度及組織狀態(tài)。
3、疲勞斷裂性能
模具工作過程中,在循環(huán)應(yīng)力的長期作用下,往往會(huì)導(dǎo)致疲勞斷裂。形式有小能量多次沖擊疲勞斷裂、拉伸疲勞斷裂接觸疲勞斷裂及彎曲疲勞斷裂。
模具的疲勞斷裂性能主要取決于其強(qiáng)度、韌性、硬度、以及材料中夾雜物的含量。
4、高溫性能
當(dāng)模具的工作溫度較高進(jìn),會(huì)使硬度和強(qiáng)度下降,導(dǎo)致模具早期磨損或產(chǎn)生塑性變形而失效。因此,模具材料應(yīng)具有較高的抗回火穩(wěn)定性,以-模具在工作溫度下,具有較高的硬度和強(qiáng)度。
5、耐冷熱疲勞性能
有些模具在工作過程中處于反復(fù)加熱和冷卻的狀態(tài),使型腔表面受拉、壓力變應(yīng)力的作用,引起表面龜裂和剝落,增大摩擦力,阻礙塑性變形,降低了尺寸精度,從而導(dǎo)致模具失效。冷熱疲勞是熱作模具失效的主要形式之一,故而這類模具應(yīng)具有較高的耐冷熱疲勞性能。
6、耐蝕性
有些模具如塑料模在工作時(shí),由于塑料中存在氯、氟等元素,受熱后分解析出hci、hf等強(qiáng)侵蝕性氣體,侵蝕模具型腔表面,加大其表面粗糙度,加劇磨損失效。
模具滿足工藝性能要求:
模具的制造一般都要經(jīng)過鍛造、切削加工、熱處理等幾道工序。為-模具的制造,降低生產(chǎn)成本,其材料應(yīng)具有-的可鍛性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性;還應(yīng)具有脫碳敏感性和淬火變形開裂傾向。
1、可鍛性
具有較低的熱鍛變形抗力,塑性好,鍛造溫度范圍寬,鍛裂冷裂及析出網(wǎng)狀碳化物傾向低。
2、退火工藝性
球化退火溫度范圍寬,退火硬度低且波動(dòng)范圍小,球化率高。
3、切削加工性
切削用量大,刀具損耗低,加工表面粗糙度低。
4、氧化、脫碳敏感性
高溫加熱時(shí)脫碳速度慢,對加熱介質(zhì)不敏感,產(chǎn)生麻點(diǎn)傾向小。
5、淬硬性
淬火后具有均勻而高的表面硬度。
6、淬透性
淬火后能獲得較深的淬硬層,采用緩和的淬火介質(zhì)就能淬硬。
7、淬火變形開裂傾向
常規(guī)淬火體積變化小,形狀翹曲、畸變輕微,異常變形傾向低。常規(guī)淬火開裂敏感性低,對淬火溫度及工件形狀不敏感。
8、可磨削性
砂輪相對損耗小,磨削用量大,對砂輪及冷卻條件不敏感,不易發(fā)生磨傷及磨削裂紋。
模具滿足經(jīng)濟(jì)性要求:
在給模具選材時(shí),必須要考慮經(jīng)濟(jì)性這一原則,盡可能地降-造成本。因此,在滿足使用性能的前提下,首先選用價(jià)格較低的,能用碳鋼就不用合金鋼,能用國產(chǎn)材料就不用進(jìn)口材料。
另外,在選材時(shí)還應(yīng)考慮市場的生產(chǎn)和供應(yīng)情況,所選鋼種應(yīng)盡量少而集中,易購買。
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