热加工类模具用钢的材料分析

  热加工模是工业产品生产中不可缺少的工艺方法之一。它主要用于制造业和加工业。它是和冲压、锻造、铸造成型机械,同时和塑料、橡胶、陶瓷等非金属材料制品成型加工用的成形机械相配套,作为成形工具来使用的。

  热加工模具属于精密机械产品,因为它主要由机械零件和机构组成,如成形工作零件(凸模、凹模),导向零件(导柱、导套等),支承零件(模座等),定位零件等;送料机构,抽芯机构,推料机构,检测与安全机构等。

  为提高模具的质量,性能,精度和生产效率,缩短制造周期,其零、部件(又称模具组合),多由标准零、部件组成。所以,模具应属于标准化程度较高的产品。一副中小型冲模或塑料注射模,其构成的标准零、部件可达90%,其工时节约率可达25%~45%。

  一、热加工用模模具的功能和作用

  现代产品生产中,热加工模具由于其加工效率高,互换性好,节约原材料,所以得到很广泛的应用。现代工业产品的零件,广泛采用冲击、成型锻造、压铸成形、挤压成形、塑料注射或其他成形加工方法,和成形模具相配套,经单工序或多道成形工序,使材料或胚料成形加工成符合产品要求的零件,或成分精加工前的半成品件。如汽车覆盖件,须采用多副模具,进行冲孔、拉深、翻边、弯曲、切边、修边、整形等多道工序,成形加工为合格零件;电视机外壳洗衣机内桶是采用塑料注射方法,经一次注射成型为合格零件的;发动机的曲轴连杆是采用锻造成形模具,经滚锻和模锻成形加工为精密机械加工前的半成品胚件的。

  高精度、高效率、长寿命的冲模、塑料注射成形模具,可成形加工几十万,甚至几千万产品零件,如一副硬质合金模具,可冲压硅钢片零件(E型片、电机定转子片)上亿件,称这类模具为大批量生产用模具。

  适用于多品种、少批量或产品试制的模具有:组合冲模、快换冲模、叠层冲模或成型冲模,低熔点合金成型模具等,在现代加工业中,具有重要的经济价值,称这类模具为通用、经济模具。

  电子、计算机、现代通信器材与设备,电器、仪器与仪表等工业产品的元器件或零、部件越来越趋于微型化、精密化,其零件机构设计中的槽、缝、孔尺寸要求在0.3mm以下,批量生产用模具要求很高。如高压开关中的多触点零件,宽度仅为10mm,却需冲孔、冲槽、弯曲、三层叠压等工序,模具需设计为70工位的精密级进行冲模。又如,BP机中零件尺寸及其微小,对模具的要求更高。这类微型冲件和塑件用的模具,以成为高技术模具或专利型模具

  大型模具,重量在10t以上的已很常见,有些模具重量已达30t。如大型汽车覆盖件冲模,大型曲轴锻模,大尺寸电视机外壳用塑料注射模等重量都在10t以上。

  随着现代化工业和科学技术的发展,模具的应用越来越广泛,其适应性也越来越强。已成为工业国家制造工艺水平的标志和独立的基础工业体系。

  另外,采用模具进行成形加工,是少,无切削的主要工装,在大批、大量加工中,可使材料利用率达90%或以上。

  二、热加工模具分类及用途

  热加工模具的用途广泛,模具的种类繁多,科学的进行模具分类,对有计划的发展模具工业,系统的研究、开发模具生产技术,促进模具设计,制造技术的现代化,充分发挥模具的功能和作用;对研究、制订模具技术标准,提高模具标准化水平和专业化协作生产水平,提高模具生产效率,缩短模具的制造周期,都具有十分重要的意义。

  总体上说热加工模具可分为三大类:金属板材料成型模具,如冲模等;金属体积成型模具,如锻(镦、挤压)模,压铸模等;非金属材料制品用成型模具,如塑料注射模和压缩模,橡胶制品,陶瓷制品用成型模具等。

  三、热加工模具材料的作用和地位

  随着模具工业的迅速发展,对模具的使用寿命、加工精度等提出了更高的要求。模具材料性能的好坏和使用寿命的长短,将直接影响加工产品的质量和生产的经济效益。而模具材料的种类、热处理工艺、表面处理技术是影响模具使用寿命的极其重要的因素,所以世界各国都在不断的研究和开发新型模具材料,改进模具的热处理工艺,选用适当的表面处理技术,合理的设计模具结构加强对模具的维护等措施,来稳定和提高模具的使用寿命,防止模具的早期失效

  模具材料的使用性能将直接影响模具的质量和使用寿命。模具材料的工艺性能将主要影响模具加工的难易程度、加工质量和生产成本。为此,应合理选择模具材料,改进热处理工艺和表面处理工艺,大力推广模具生产中的新材料、新工艺和新技术。


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