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        熱鍛橫具用鋼的分類與選擇及其應用

        日期: 2022-04-26
        瀏覽次數: 10007

        鍛造是工縣五金產品生產中必不可少的工序,如何選擇優良的熱鍛模具用鋼,改善模具的使用壽命,降低生產成本,提高經濟效益,已成為各生產企業共同關心的問題。


        一、熱鍛模具鋼的工況條件


        1、以工具五金產品為鍘,目前國內生產廠企業大多采用以摩搖壓力機為主機的熱鍛成形工藝,即模具被裝入壓力機的通用模架中,對高溫(1000℃左右)預鍛坯件在模腔內作連續鍛擊,由于鍛擊速度較高(800-900件/小時),因此模腔表面溫度可達到500-600℃左右。


        2、為使坯件成形并達到預定的尺寸精度,囡此模塊承受很大沖擊力,而模腔則承受三向壓應力。


        3、坯件在熱態成形過程中,金屬的流動與模腔表面發生相對摩擦。


        熱鍛橫具用鋼的分類與選擇及其應用


        4、空行程時上下模的模腔處于冷卻狀態(自然空冷,壓縮空氣吹冷或噴霧玲卻等),與工作時模腔受熱狀態相對應,因此熱鍛模具始終在熱玲交變循環的狀態下工作。


        二、常見的熱鍛接鼻失效


        1、熱磨損高溫金屬在模腔中塑性流動時,與模腔表耐相對摩擦,導致模腔尺寸精度喪失而失效。


        2、熱變形當模腔寢面所承受.均高溫和三向壓應力其復臺作用模具材料本身的屈服強發時,模腔因此發生凹塌而失效。


        3、開裂模具在鍛擊時,表面出現裂紋或碎斷.有的則在基體內隱存微裂。


        三、熱鍛模具失效的原因


        1、設計不合理如預鍛坯不當,模底清角,飛邊槽(溝)體積及橋部尺寸不恰當等。


        2、選材不當模具材料性能不能滿足熱鍛模工作條件。


        3、熱處理不當熱處理工藝不正確,控溫儀表失靈等。


        4、操作不當鍛件的始鍛溫度太低,鍛坯在模腔中偏位,:模復擊等。


        5、鍛件與壓機不匹配如鍛擊力遠遠超出鍛件的變形抗力。


        6、模具原材料的冶金質量問題如低倍組織超標,鋼錠與模坯截面的鍛壓比太小,不足以破碎網狀碳化物。


        7、模具管理混亂如無???,無檢驗,甚至鋼材混雜.總之模具的失效原因是綜臺性的,應在設計,選材,制造,使用等過程中加以克服。


        四、熱鍛模具材料的性艟要求


        熱鍛模具是在機械載荷與溫度均發生循環變化的條件下工作,因此選材必須盡可能滿足下列性能要求:


        (1)高紅硬性(印好的高溫耐磨性)當模腔表面溫度達到500~600℃時,仍具有較高的硬度。


        (2)高溫強度高主要指材料在500600℃的高溫下,具有較高的屈服點。


        (3)高沖擊韌性對熱鍛模具材料而言,其值應不低于。


        (4)高抗斷裂韌性熱鍛模具材料要有較高的值,以提高對模具裂紋擴展速率的控制(延緩裂紋擴展)。


        (5)高抗熱疲勞性熱鍛模具材料應具有較高的抗冷熱循環產生交變應力的能力.從目前的情況看,熱鍛模具鋼要完全具備上述性能是有困難的,但是片面強調某一性能也不足取,如紅硬性十分好的模具鋼,其沖擊韌性就較差,制成模具后,雖然不易磨損和凹塌,卻會過早碎裂,沒有意義.因此,選材對應綜合考慮上述五點性能。


        五、熱鍛模具用鋼的分類與選擇


        熱鍛模具用鋼通常分為中碳低合金,中碳中臺金和中碳高合金三類。在實際應用中,由于中碳低合金熱鍛模具鋼的紅硬性,高溫強度轉低,一般只作為空氣錘的錘鍛模具甩鋼,尤其是5和5的淬透性差,只能用作中,小錘鍛模具,5:和45可用于中,大錘鍛模具。


        而中碳高合金熱鍛模具鋼雖然有很高的紅硬性和高溫強度,但其韌性低,抗熱疲勞巨差卻是致命的缺陷。盡管目前相當多的企業仍采用此類材料制作熱鍛模具,可是在笈用中因開裂而導至模具失效,令人大傷腦筋


        選用中磷中臺金熱鍛棋具鋼制怍摩擦壓力機用的熱鍛模較為適宜,由于此類鋼強韌兼備,綜合性能較好,能夠有效地克服多種因素造成的模具失效,具有較好的經濟效益.


        六、簡介328鋼


        328鋼從本世紀20年代開始研制,迄今已有七十年歷史,原先是作為高速鋼研制的,因未獲成功,被用作熱作模具鋼種而保留下來。其化學成分與現在的942十分卡¨近,因此索有半高速鋼之稱。


        該鋼種含碳0.35%(平均)是亞共析成分,由于宙8致使析點向左偏移,實際已進入過共析區域,故屆于馬氏體鋼類.由于含量較高,使該鋼具有良好的紅硬性和高溫強度,因此被應用了幾十年之久,至今國內仍廣泛采用.但是該鋼種卻存在二大不可克服的缺點;


        1)沖擊韌性低(因原子直徑大,溶入晶格中使之畸變,使材料脆化);


        2)抗熱疲勞性差,抵抗裂紋擴展能力弱.當今國際上正逐漸淘汰該鋼種.328鋼的二次硬化峰值溫度為55~570℃左右,比重=8.35,其制作的模具在使用中出現的失效形式為凹塌和碎裂。


        七、簡介3(45)鋼美


        國使用的5系熱作模具鋼是從本世紀3年代開始研制的,由于其綜臺性能好,50年代就傳入歐洲,到60年代被工業發達國家普遍采用.美國大型特殊鋼廠只生產!,2,3,211個鋼號,其代表牌號是13.,


        其抗熱性能不如328鋼,這是因為鎢碳化物不易集聚長大所致。由2=13鋼含有,0,等碳化物形成元素,使其具有二次硬化能力,在沖擊韌性,熱疲勞性以及抗裂紋擴展能力等詣項性能上,遠比328優越13鋼的比重7.71


        13鋼的二次硬化峰值溫度在50℃附近,5℃時,隨著溫度的繼續高,其硬度急劇下降我廠是從86年開始,對3鋼進行直用研究的,87年已在部分手工具產品的熱鍛模上正式應用,迄今熱鍛模具用鋼已大部分被8鋼代替,并取得了可觀的經濟效益.


        八、328鋼與13鋼的分析對比


        328鋼與13鋼在材料性能,熱處理工藝,應用情況和經濟效益等方1的對比見附表.


        九、提高熱鍛模具使用壽命的措施


        1、設計除了成形模的型腔設計力求正確外,從原材料到鍛件之問柏各預制。


        2、熱鍛模具的選材是提高模具壽命的基礎,應熟悉各類材料的性能和特點,經過分析對比,確定最臺適的材料。


        3、模具材料的冶金質量嚴格地說,熱鍛模具鋼的冶煉質量不亞于航空材料。


        塑膠模具雙色模具設計注意11項,以及軟膠與硬膠材質的選用注意

        一、雙色模具設計注意事項:


        1、模具鋼材,可用H13、420H、1.2344、NAK80等。


        2、在軟膠的封膠位留多0.07~0.13作為預壓,如果是大面積封膠的情況下,可以預留0.2~0.25MM。


        3、硬膠要有鋼料作為支持,特別是有軟膠的背面,避空間隙不可大于0.5MM。


        4、底件與包膠料的軟化溫度要至少相差20,否則底膠件會被融化。


        5、若包膠TPE,其排氣深度為0.01MM


        6、軟膠的收縮率要與硬膠一致。


        7、TPE料,其澆口不宜潛頂針,可改用直頂,入膠做在直頂上,最好用方形,直頂與孔的配合要光滑,間隙在0.02MM以內,否則易產生膠粉。


        8、流道不宜打光,留紋可助出模,前模要曬紋,否則會粘前模。


        9、TPE縮水率會改變皮紋的深度。


        10、如果產品走批鋒怎么辦?


        (1)前模燒焊。(2)硬膠前模加膠。(3)硬膠后模加膠(4)后模盡量不要做燒焊,因為后模旋轉180度以后要完全一致。


        11、軟膠粘前模怎么辦?


        硬膠包軟件區域做倒扣,或者硬膠區域做粗皮紋來防止軟膠粘前模。

        熱鍛橫具用鋼的分類與選擇及其應用

        二、雙色模簡述


        經常說“雙色”是怎么回事?


        1、“雙色”實際是一種二次注塑成型,產品一般包括主體(硬膠)部和外包(軟膠)部分,在模具制造時,先制造硬膠主體,主體硬膠模具設計按正常設計程序,外包(軟膠)模具設計要以硬膠成品作為參照,不用再放縮水,后模部分,本上同硬膠主體一致,前模不同的是有包膠形狀,在生產時先生產出硬膠主體,然后把硬膠主體放入外包模具內,進外包軟膠注塑生產.


        2、“雙色”也可以稱作“包膠”,如果產品產量不高的情況下,可以使用包膠模,先做一套硬膠模具,再通過人工將硬膠放入包膠模具中,成型軟膠。


        3、軟包模具后模部分同主體硬膠一至,有少量避空位,而膠部位要用主體硬膠討膠不可有虛位要注意的是TPU材料,本身的特性是比較容易粘模的,產品如果可以做沙面盡量做沙面,這樣容易脫模!TPU的流動性比較慢,冷卻周期也會比較長,只要在生產工藝上注意一些,也不會有什么大問題!


        三、雙色模具


        雙色模標準做法是軟膠在模具設計中放收縮水,要與硬膠一致,兩套模具公模部分完全一樣,母模兩個模仁不一樣,兩套模具裝在一臺注塑機上注塑(兩套模的高度必須一致),第一射硬膠打好后(小水口點進膠),模具旋轉180度,做第二射軟膠,然后頂出產品,這才叫雙色模。


        四、包膠常用硬膠及軟膠材料


        硬膠:ABS、AS(SAN)、GPPS、HIPS(475)、PA(PA6,PA66及其改性材料)、PC及其改性材料、PE、POM、PP等等。


        軟膠:TPE、TPR、TPU、TPV、TPEE、PVC等。


        來源:平民健身法,心理危機攻略


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