一、冷作钢的要求
冷作工模具钢被用于制造金属及陶瓷材料冲裁和成形的模具。
(1)模具的表面温度通常不超过 200℃;
(2)为使模具能充分发挥其性能, 冷作模具钢须具备足够的:
硬度, 耐磨性和抗压强度
塑性与韧性
切削加工性
可热处理性
磨削性
WEDM加工性等
二 、ASSAB冷作钢的选择步骤
•首先确定模具的主要的失效形式;
•其次选择ASSAB钢种中抵抗该种失效形式性能佳的钢种(参考牌号表);
•再次确定所需生产的产品的数量。
三 、根据批量选择模具钢
注: 这样的定义没有考虑冷作模具钢恶劣的工作环境(比如加工材料比较厚、硬度较高等)。若考虑这些因素,寿命必须重新定义。
四 、冷冲模材料选择
1、冲切用冲头和冲模/ 镶块的选材
在不崩角和开裂前提下,模具硬度应该尽量高,表中的大硬度应该根据冲切件的几何形状和加工材料的类型、厚度、硬度作适当降低,下表给出参考值。
根据加工材料的性能降低模具硬度时的参考值
2、精冲用冲头和冲模/ 镶块的选材
在不崩角和开裂前提下,模具硬度应该尽量高,表中的大硬度应该根据冲切件的几何形状和加工材料的类型、厚度、硬度作适当降低,下表给出参考值。
根据加工材料的性能降低模具硬度时的参考值
五 、铁芯模材料选择
1、铁芯模被加工材料
硅钢片:
化学成分大致为0.8 %~5%的硅、0.06%的碳、0.15%的锰、0.03%的磷、0.25%的硫和5.1~8.5%的铝,其余为铁。这些元素在硅钢片中的作用是:碳(C ) 会增大钢板的磁滞损耗。
硅(Si ) 可以减弱碳的不良作用,即减少磁滞损耗,同时又可提高磁导率和电阻率,延长长期使用带来的磁性变坏的老化作用。
硫(S ) 会使硅钢片产生热脆,增加磁滞损耗,降低磁感应强度。
锰(Mn ) 能促使钢中产生相变,使脱碳和脱硫进行不利,因而导致磁感的降低。
2、铁芯模材料特性
硅钢片的分类:硅钢片按其含硅量不同可分为低硅和高硅两种。
低硅片含硅2.8%以下,它具有一定机械强度,主要用于制造电机,俗称电机硅钢片;
高硅片含硅量为2.8%-4.8%,它具有磁性好,但较脆,主要用于制造变压器铁芯,俗称变压器硅钢片。两者在实际使用中并无严格界限,常用高硅片制造大型电机。
总结为:低强度高脆性材料,耐磨损要求高
3、铁芯模具材料性能要求
耐磨性:冲切材料在冲头与刃口之间产生剧烈的摩擦, 从而导致模具因磨损而失效。一般情况下,模具零件的硬度越高,磨损量越小,耐磨性也越好。 同时,耐磨性还与材料中碳化物的种类、数量、形态、大小及分布有关。
高温性能:当模具的工作温度较高进,会使硬度和强度下降,导致模具早期磨损或产生塑性变形而失效。因此,模具材料应具有较高的抗回火稳定性,以保证模具在工作温度下,具有较高的硬度和强度。
尺寸稳定性:对铁芯产品,一般尺寸精度要求比较高,因此对模具的尺寸稳定性要求高。
淬透性
强韧性:模具的工作条件大多十分恶劣,有些常承受较大的冲击负荷,从而导致脆性断裂。为防止模具零件在工作时突然脆断,模具要具有较高的强度和韧性。 模具的韧性主要取决于材料的含碳量、晶粒度及组织状态。
疲劳断裂性能:模具工作过程中,在循环应力的长期作用下,往往导致疲劳断裂。其形式有小能量多次冲击疲劳断裂、拉伸疲劳断裂接触疲劳断裂及弯曲疲劳断裂。 模具的疲劳断裂性能主要取决于其强度、韧性、硬度、以及材料中夹杂物的含量。
3、级进模冲头/凹模ASSAB推荐钢种
中、小批量:XW-42 ( HRC 58-60 ) 高碳铬钢,高耐磨性、高抗压强度
大批量非高速冲:XW-5 ( HRC 60-62 ) V-10 ( HRC 60-64 )极高含碳(>2%)高铬钢,极高耐磨性及抗压强度。
大批量高速冲:ASP-23 ( HRC 62-64) ASP-30 ( HRC 62-66 ) ASP-60 ( HRC62-66 )高性能粉末冶金高速钢,碳化物特细且均匀弥散分布,结合高耐磨性、抗压强度及良好韧性,具有红硬性。
4、其他部分选料
• 落料板
• 固定板
• 挡料板等
模具材料选用:XW-42 Cr12MoV XW-5 SKD11 1.2601 D2类ASSAB 88 9SiMn 9Mn2V 或45#钢等.