模具材料的选用原则

模具材料的选用原则
模具材料选材的总体原则与其他机械零件的选材相同，即应满足使用性、工艺性和经济性的要求。根据这些原则，结合模具的使用特点，模具选材应具体考虑被加工零件的批量、被加工材料的性质和被选模具材料的性能特点.
A被加工零件的批量
模具的预期寿命是由被加工零件的生产批量来决定的。生产批量的大小是合理选用模具材料的重要因素之一。生产批量很小时，在满足模具正常工作的前提下，可选用价格低廉，便于加工制造的模具材料，如锌合金、铸铁等，若对材料要求过高会造成浪费。在大量加下产品时，则应选用高性能、高质量的材料，以满足对模具高寿命的要求，否则需要多套模具才能完成生产任务，也是不经济的。
B被加工材料的性质
被加工材料的性质，如变形抗力、磨耗作用、咬合倾向及腐蚀性等．对模具的寿命有很大的影响，因而也是模具选材必须考虑的因素。例如，被挤压材料不同时，冷挤压模具所承受的载荷差别很大，如表1—1所示。若用Cr12Mov钢制作冷挤压模，当挤压铝材时，寿命可达5万件以上，失效形式为磨损、拉毛；而当用它反挤胀钢材时，由于反挤从应力已接近Cr12Mov钢的极限承载能力，凸模寿命只有几十件，失效形式为檄粗变形或断裂。这时，选用承载能力更高的高速钢才能基本满足使用要求，寿命在30肋件以上。
拉深镍基合金板料时极易发生咬台，采用Cr12Mov钢制作拉深模，加丁时很快就会出现咬合、拉毛现象，使用寿命极低。采用〔GT35型钢结硬质合金制作拉深凹模，硬度为65—67HRc，可大大减弱咬合倾向，寿命大为提高。
塑料制件的丧面质量要求很高．因而注射模型腔必须精细加丁，加厂典用所占比例很大。这要求塑料模具材料府在满足使用寿命的基础上，具有良好的加工和抛光工艺性能。
聚氯乙烯等塑料在注射成形过程小会分解出腐蚀性气体，若采用—般钢材制作模具将很快腐蚀失效。采用木锈钢或能进行表面防腐蚀改性的材料制作模具．才能取得良好效果。
c模具材料的性能及失效特点
按照选材的使用件原则，模具材料的件能必须满足模具的使用要求。因而必须了解模具材料中身的性能特点，易于发生的失效形式，以及采用丁艺手段发挥其性能潜力的可能性，以便正确评价它在特定条什下的承载能力。
任何材料都小时能同时具备各个方面的优良性能。模具的选材*实质卜是选择性能，用其所长，避其所短c具体地说，就是通过分祈棋且的J：作条件、失效形式，提出菜几方面的性能要求，进而选小最能满足这些性能要求而义最切实nf行的材料。因此，掌握材料的性能特长．发挥材料的性能特长是非常重要的。
例如，莱螺栓冷辙r1横．原地cr12钢制作，工作小常出现学期劈裂失效，寿命仅1千—2千件。先采用增加凹模壁厚的方法，结果壁厚达40mm也尤多大效果。后改用碳素工具销咒A制作，采用内孔喷水激冷游壳淬火，有效地克服了r—期劈裂现象，寿命高达2万件以内。这一选材实例说明掌握材料性能特点，在使用时扬长避短的重要性。类似厚壁筒状的凹模．在工作时内壁承受很大的脉动循环切向拉应力。cr12钢的韧性、塑性很差，抗拉强度和疲劳强度较低，在脉动拉应力的作用卜很容易发生白内馈起始的纵向劈裂；这时，cr12钢的高抗压强度和高耐磨性术能发挥作灼。而咒A创相对地韧性较高，内壁的薄壳硬化层不仅硬度较高，耐磨性也较好，而且产生根大的农面压应力，使其疲劳抗力大为提高，钢的性能潜力得到很好的发挥。

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