2014-12-18 19:49:39
惠州市汇锋模具厂教您怎样选择冲压模具材料

据调查,在所有的模具失效因素中,模具的材料和热处理约占 70% 的比例,成为影响模具寿命的主要因素。因此,在模具的整个设计制造过程中,模具材料的选用和热处理工艺是否适当显得尤为重要。 
11.2.1 冲压模具工作零件材料的要求

    冲压模具工作时要承受冲击、振动、摩擦、高压和拉伸、弯扭等负荷,甚至在较高的温度下工作(如冷挤压),工作条件复杂,易发生磨损、疲劳、断裂、变形等现象。因此,对模具工作零件材料的要求比普通零件高。

    由于各类冲压模具的工作条件不同,所以对模具工作零件材料的要求也有所差异。

1.冲裁模材料的要求

    对于薄板冲裁模具的工作零件用材要求具有高的耐磨性和硬度,而对厚板冲裁 模除了 要求具有高的耐磨性、抗压屈服点外,为防止模具断裂或崩刃 ,还应具有高的断裂抗力、较高的抗弯强度和韧性。   

2. 拉深模材料的要求

    要求模具工作零件材料具有良好的抗粘附性(抗咬合性)、高的耐磨性和硬度、一定的强韧性以及较好的切削加工性能,而且热处理时变形要小。

3.  冷挤压 模材料 的要求

    要求模具工作零件有高的强度和硬度、高耐磨性,为避免冲击折断,还要求有一定的韧性。由于挤压时会产生较大的升温,所以还应具有一定的耐热疲劳性和热硬性

11.2.2 冲压模具材料的种类及特性

    制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、 钢结硬质合金 、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主,常用的模具工作部件材料的种类有:碳素工具钢、低合金工具钢、高碳 高铬或中 铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质合金、 钢结硬质合金 等等。

1.  碳素工具钢

  在模具中应用较多的碳素工具钢为T8A、T10A等,优点为加工性能好,价格便宜。但淬透性和红硬性差,热处理变形大,承载能力较低。

2.  低合金工具钢

    低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。与碳素工具钢相比,减少了淬火变形和开裂倾向,提高了钢的淬透性,耐磨性亦较好。用于制造模具的低合金钢有 CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代号CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代号GD)等。

2014-12-6 13:46:07
分析陶瓷刀片在模具硬铣削加工中的优势

为了在当今全球经济中保持竞争优势,模具制造商必须在极短的时间周期内不断生产出高质量的产品。为了达到这一目标,必须开发先进的制造工艺技术和切削刀具材料,使模具加工车间能始终处于竞争的优势地位。硬铣削作为这些先进制造技术中的一项,一直在不断发展之中。前几年,由于受到当时机床和切削刀具的局限,模具制造商未能真正采用硬铣削工艺。然而在今天,大多数配备有高刚性、高转速主轴系统和先进处理器的现代加工中心对切削硬材料都得心应手。同时,先进的CAM软件包已有针对硬铣削的特定加工循环,设计了可使刀具寿命最优化的刀具轨迹(刀路)功能。

    硬铣削刀具的选择

    模具车间通常使用三种类型的铣削刀具:整体硬质合金立铣刀、可转位硬质合金刀片以及最新开发的可转位陶瓷刀片。在不同的加工应用中,这三种刀具各有其优势和缺点。

    (1)整体硬质合金立铣刀通常需要经过精密磨削和涂层处理,其价格相当昂贵。当刀具变钝时,必须进行重磨和再涂层。但是,经过重新修复的立铣刀其切削性能往往不如新刀好。

    (2)第二类硬铣削刀具安装有可转位硬质合金刀片。在大多数情况下,此类刀片的硬质合金牌号及刀片几何参数并不是专为硬铣削加工而设计的,因此在加工淬硬材料时不能提供最佳的刀具寿命和生产效率。

    (3)第三类硬铣削刀具采用了可转位陶瓷刀片,尤其是晶须增强型陶瓷刀片。使用装有可转位陶瓷刀片的刀具系统能够带来诸多好处,包括缩短加工周期和减少每个工件的加工工序。但是,使用这种刀具系统要求编程员和操作者都必须重新考虑加工工艺,并应重视一些使用其它刀具时可能无须考虑的细节问题。

    模具加工车间使用全套装有晶须增强陶瓷刀片的硬铣削刀具系列(包括铣削表面、型腔和轮廓的可转位刀片),就能将淬硬的毛坯粗加工成一个零件并在一次安装中完成精加工。采用陶瓷刀片的铣刀(从大型面铣刀到小直径立铣刀都采用可转位陶瓷刀片)能够实现安全的高速铣削。使用为硬铣削设计的陶瓷刀片铣刀进行高速切削时,确保刀片夹持的安全性非常重要。

    高速铣刀是基于陶瓷刀片铣削速度下的安全性和再现性来开发的。目前所用的晶须增强陶瓷的熔点超过2000℃,这就意味着陶瓷刀片能够以远远高于硬质合金刀片失效点的切削速度进行加工。实际上,晶须增强陶瓷刀片能在高于硬质合金刀片熔点的温度下正常工作。用陶瓷刀片进行硬铣削加工时不推荐使用冷却液,但建议使用空气冷却法,尤其在型腔铣削中,以避免切屑的二次切削。减少冷却液的使用及废液处理费用也是在硬铣削时使用陶瓷刀片可获得的额外好处。

    使用陶瓷刀片降低加工成本

    使用陶瓷刀片硬铣削能以多种途径帮助模具加工车间降低生产成本。首先,可以用一道工序替代多道工序。使用陶瓷刀片硬铣削时,可以先对钢件淬火,然后在淬硬状态下对工件进行铣削加工,从而取代过去加工→淬火→再加工的三道工序。通过减少在不同加工阶段安装和搬运工件的时间,可以缩短加工周期和改进作业路径。此外,用陶瓷刀片粗铣淬硬工件还能避免昂贵而费时的EDM(电火花机床)加工,无需制作一个或多个电极。

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