1、模具鋼材選用的基本要求
由于注塑模具鋼材選用恰當(dāng)與否會(huì)對(duì)模具的使用壽命產(chǎn)生一定影響,因此在模具制作的過(guò)程中,需要對(duì)所選用鋼材的結(jié)構(gòu),性能、精度、尺寸等有明確要求,具體來(lái)講,注塑模具鋼材所需要滿足的條件如下:
?。?)機(jī)械加工性能優(yōu)良。一般來(lái)講,在選擇模具鋼材的過(guò)程中,鋼材首先需要滿足的條件就是其自身的機(jī)械性能,只有鋼材的機(jī)械加工性能符合相關(guān)要求,才能夠保證其所加工出的模具壽命達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。
?。?)拋光性能優(yōu)良。對(duì)于注塑模具的型腔部位來(lái)說(shuō),其表面的粗糙程度一定要滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,最好可以達(dá)到較好的光澤度,這就要求鋼材的拋光性能應(yīng)該良好。在此基礎(chǔ)上還需要保證鋼材的硬度達(dá)到一定的要求,同時(shí)盡量選擇材料中含夾雜物相對(duì)較少的鋼材。
?。?)表面耐腐蝕性好。很多注塑模具的表面都會(huì)刻有一定的花紋結(jié)構(gòu),以滿足塑料件的美觀需求。但是如果其表面的耐腐蝕性不強(qiáng),則會(huì)使得這些花紋結(jié)構(gòu)逐漸被腐蝕掉,從而影響模具的使用性能和基本作用。
(4)耐磨性和韌性。由于注塑模具要長(zhǎng)期在荷載力以及熱力比較突出的情況下進(jìn)行工作,因此,需要對(duì)模具鋼材的摩擦性和韌性提出較高要求,以有效的防止模具開(kāi)裂問(wèn)題發(fā)生。
?。?)熱處理性能好,熱變形程度小。一般來(lái)講,注塑模具需要經(jīng)過(guò)熱處理工藝,才能保證其達(dá)到符合要求的性能狀態(tài)。因此,熱處理非常重要。鋼材的熱處理性能要良好,以保證熱處理后的鋼材性能達(dá)到最佳狀態(tài),同時(shí)要確保鋼材不會(huì)出現(xiàn)較大的熱變形現(xiàn)象。
?。?)模具的耐熱性要強(qiáng),熱膨脹系數(shù)要低。這是為了使模具鋼材更好的承受流體的高溫狀況。
(7)高焊接性能。在模具加工過(guò)程中,不可避免地需要對(duì)鋼材采用一定的焊接施工,因此,所選擇的鋼材需要具有較高的焊接性能。
2、模具鋼材的合理選用
模具用鋼的選用既要滿足客戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求,又要考慮材料的成本及在設(shè)定周期內(nèi)的強(qiáng)度。選用時(shí)需滿足一定工作條件要求,如耐磨性、強(qiáng)韌性、耐高溫性、耐冷熱疲勞性及耐蝕性等。另外,材料應(yīng)具有良好的可鍛性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性;還應(yīng)具有小的氧化、脫碳敏感性和淬火變形開(kāi)裂傾向。采用既具有優(yōu)良的力學(xué)性能,又具有良好的加工工藝性的塑料模具鋼,不僅可以大大提高塑件成型質(zhì)量,而且可以大大提高模具使用壽命。
3、模具鋼材熱處理工藝的合理利用
不同模具鋼材應(yīng)該采用不同的熱處理工藝,這樣才能最大程度的保證模具鋼材的使用性能處于最佳狀態(tài)。以下就以滲碳鋼、調(diào)質(zhì)鋼等常見(jiàn)的模具用鋼為例,來(lái)談?wù)勂錈峁に囂幚淼暮侠磉x用。
?。?)滲碳鋼。其熱處理工藝路線為:退火→切削加工→滲碳→淬火回火→精加工。可進(jìn)行滲碳或碳氮共滲處理,后者更耐磨、抗氧化、對(duì)耐蝕和抗粘料更優(yōu),尤其適宜氨基塑料模。滲后淬火時(shí),不宜直接淬火,因?yàn)闈B碳后晶粒較粗,一般滲后緩冷后一次淬火,性能要求高的可進(jìn)行二次淬火。對(duì)高合金滲碳鋼可采用滲碳→空冷→高溫回火→淬火、回火處理,以減少殘余奧氏體量、提高表層硬度、降低變形程度。
?。?)調(diào)質(zhì)鋼。調(diào)質(zhì)鋼在成分上含碳量中等,低、中等合金元素的含量,具體由淬透性和和強(qiáng)韌性來(lái)確定。調(diào)質(zhì)作為最終熱處理,在調(diào)質(zhì)前后進(jìn)行粗、精加工,調(diào)質(zhì)后一般不再進(jìn)行其它熱處理,既滿足切削加工性能要求,又使變形開(kāi)裂機(jī)率下降。調(diào)質(zhì)后若硬度不足,可再進(jìn)行一次表面強(qiáng)化處理,如滲氮、離子滲氮、碳氮共滲、鍍鉻等。低溫處理,可使表面硬度大大提高,又可減少粘?,F(xiàn)象。
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