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模具选材有哪些原则 模具选材要求介绍

发布时间:2026-09-05 08:54:25
    模具选材有哪些原则 模具选材要求介绍


  满足工作条件的要求


  1.耐磨性


  当坯件在模腔中塑性变形时,它沿着模腔的表面流动和滑动,导致模腔的表面和坯件之间的严重摩擦,从而导致模具由于磨损而失效。因此,材料的耐磨性是模具*基本、*重要的性能之一。


  硬度是影响耐磨性的主要因素。一般来说,模具零件的硬度越高,磨损量越小,耐磨性越好。此外,耐磨性还与材料中碳化物的类型、数量、形态、尺寸和分布有关。


  2.强度和韧性


  模具的大部分工作条件非常恶劣,有些模具经常承受较大的冲击载荷,导致脆性断裂。为了防止模具零件在工作时突然断裂,模具必须具有较高的强度和韧性。


  模具的韧性主要取决于材料的碳含量、晶粒尺寸和微观结构。


  3.疲劳断裂性能


  模具在工作过程中,经常会在循环应力的长期作用下发生疲劳断裂。它表现为小能量多次冲击疲劳断裂、拉伸疲劳断裂、接触疲劳断裂和弯曲疲劳断裂。


  模具的疲劳断裂性能主要取决于其强度、韧性、硬度和材料中夹杂物的含量。


  4.高温性能


  当模具工作温度较高时,硬度和强度会降低,导致模具早期磨损或塑性变形而失效。因此,模具材料应具有更高的耐回火稳定性,以确保模具在工作温度下具有更高的硬度和强度。


  5.耐冷热疲劳


  一些模具在工作过程中反复加热和冷却,使型腔表面承受张力和压力变化应力,导致表面开裂和剥落,增加摩擦,阻碍塑性变形,降低尺寸精度,从而导致模具失效。冷热疲劳是热作模具失效的主要形式之一。这种模具应具有高的耐冷热疲劳性。


  6.耐蚀性


  当一些模具(例如塑料模具)工作时,由于塑料中氯、氟和其他元素的存在,强腐蚀性气体(例如氯化氢、氟化氢等)在被加热后分解并分离出来,从而侵蚀模腔的表面,增加表面粗糙度并加剧磨损失效。


  (2)满足技术性能要求


  模具的制造通常要经过几个过程,如锻造、切割和热处理。为了保证模具的制造质量,降低生产成本,其材料应具有良好的可锻性、可加工性、硬化能力、淬透性和可磨性。它还应具有较小的氧化脱碳敏感性和淬火变形开裂倾向。


  1.可锻性


  耐热锻造变形能力低,塑性好,锻造温度范围宽,不易出现锻造裂纹、冷裂纹和网状碳化物沉淀。


  2.退火过程


  球化退火温度范围宽,退火硬度低,波动范围小,球化率高。


  3.切削性


  切削量大,刀具损耗低,表面粗糙度低。


  4.对氧化和脱碳的敏感性


  高温加热时,抗氧化性好,脱碳速度慢,加热介质不敏感,点蚀倾向小。


  5.硬化能力


  淬火后,表面硬度均匀、高。


  6.淬透性


  淬火后,可获得较深的硬化层,可通过温和淬火介质硬化。


  7.淬火变形开裂趋势


  常规淬火体积变化小,形状翘曲变形轻微,异常变形趋势低。常规淬火开裂敏感性低,对淬火温度和工件形状不敏感。


  8.易磨性


  砂轮相对损耗小,非燃烧极限磨削消耗大,对砂轮质量和冷却条件不敏感,不易造成磨削损伤和磨削裂纹。


  (三)满足经济要求


  在选择模具材料时,必须考虑经济原则,尽可能降低制造成本。因此,在满足使用性能的前提下,**价格较低的,可以用碳钢代替合金钢,也可以用国产材料代替进口材料。


  此外,选择材料时还应考虑市场的生产和供应,所选钢种应尽可能少、集中、易于购买。


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