模具材料的性能要求及保養(yǎng)常識(shí)

1、模具材料的性能要求及保養(yǎng)常識(shí)一、模具材料選材要求模具選材是整個(gè)模具制作過程中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。模具選材需要滿足三個(gè)原則，模具滿足耐磨性、強(qiáng)韌性等工作需求，模具滿足工藝要求，同時(shí)模具應(yīng)滿足經(jīng)濟(jì)適用性。模具滿足工作條件要求1、耐磨性坯料在模具型腔中塑性變性時(shí)，沿型腔表面既流動(dòng)又滑動(dòng)，使型腔表面與坯料間產(chǎn)生劇烈的摩擦，從而導(dǎo)致模具因磨損而失效。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。硬度是影響耐磨性的主要因素。一般情況下，模具零件的硬度越高，磨損量越小，耐磨性也越好。另外，耐磨性還與材料中碳化物的種類、數(shù)量、形態(tài)、大小及分布有關(guān)。2.強(qiáng)韌性模具的工作條件大多十分惡劣，有些常承受較大的沖擊負(fù)

2、荷，從而導(dǎo)致脆性斷裂。為防止模具零件在工作時(shí)突然脆斷，模具要具有較高的強(qiáng)度和韌性。模具的韌性主要取決于材料的含碳量、晶粒度及組織狀態(tài)。3.疲勞斷裂性能模具工作過程中，在循環(huán)應(yīng)力的長期作用下，往往導(dǎo)致疲勞斷裂。其形式有小能量多次沖擊疲勞斷裂、拉伸疲勞斷裂接觸疲勞斷裂及彎曲疲勞斷裂。模具的疲勞斷裂性能主要取決于其強(qiáng)度、韌性、硬度、以及材料中夾雜物的含量。4.高溫性能當(dāng)模具的工作溫度較高進(jìn)，會(huì)使硬度和強(qiáng)度下降，導(dǎo)致模具早期磨損或產(chǎn)生塑性變形而失效。因此，模具材料應(yīng)具有較高的抗回火穩(wěn)定性，以保證模具在工作溫度下，具有較高的硬度和強(qiáng)度。5.耐冷熱疲勞性能有些模具在工作過程中處于反復(fù)加熱和冷卻的狀態(tài)，使型

3、腔表面受拉、壓力變應(yīng)力的作用，引起表面龜裂和剝落，增大摩擦力，阻礙塑性變形，降低了尺寸精度，從而導(dǎo)致模具失效。冷熱疲勞是熱作模具失效的主要形式之一，幫這類模具應(yīng)具有較高的耐冷熱疲勞性能。6.耐蝕性有些模具如塑料模在工作時(shí)，由于塑料中存在氯、氟等元素，受熱后分解析出HCI、HF等強(qiáng)侵蝕性氣體，侵蝕模具型腔表面，加大其表面粗糙度，加劇磨損失效。工藝性能模具的制造一般都要經(jīng)過鍛造、切削加工、熱處理等幾道工序。為保證模具的制造質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，其材料應(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裂傾向。1.可鍛性具有較低的熱鍛變形抗力，塑性好，鍛造

4、溫度范圍寬，鍛裂冷裂及析出網(wǎng)狀碳化物傾向低。2.退火工藝性球化退火溫度范圍寬，退火硬度低且波動(dòng)范圍小，球化率高。3.切削加工性切削用量大，刀具損耗低，加工表面粗糙度低。4.氧化、脫碳敏感性高溫加熱時(shí)抗氧化懷能好，脫碳速度慢，對(duì)加熱介質(zhì)不敏感，產(chǎn)生麻點(diǎn)傾向小。5.淬硬性淬火后具有均勻而高的表面硬度。6.淬透性淬火后能獲得較深的淬硬層，采用緩和的淬火介質(zhì)就能淬硬。7.淬火變形開裂傾向常規(guī)淬火體積變化小，形狀翹曲、畸變輕微，異常變形傾向低。常規(guī)淬火開裂敏感性低，對(duì)淬火溫度及工件形狀不敏感。8.可磨削性砂輪相對(duì)損耗小，無燒傷極限磨削用量大，對(duì)砂輪質(zhì)量及冷卻條件不敏感，不易發(fā)生磨傷及磨削裂紋。1、使用性

5、能1.密度?。核芰厦芏刃?，對(duì)于減輕機(jī)械設(shè)備重量和節(jié)能具有重要的意義，尤其是對(duì)車輛、船舶、飛機(jī)、宇宙航天器而言。2.比強(qiáng)度和比剛度高：塑料的絕對(duì)強(qiáng)度不如金屬高，但塑料密度小，所以比強(qiáng)度(b/)、比剛度(E/)相當(dāng)高。尤其是以各種高強(qiáng)度的纖維狀、片狀和粉末狀的金屬或非金屬為填料制成的增強(qiáng)塑料，其比強(qiáng)度和比剛度比金屬還高。3.化學(xué)穩(wěn)定性好：絕大多數(shù)的塑料都有良好的耐酸、堿、鹽、水和氣體的性能，在一般的條件下，它們不與這些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。4.電絕緣、絕熱、絕聲性能好。5.耐磨和自潤滑性好：塑料的摩擦系數(shù)小、耐磨性好、有很好的自潤滑性，加上比強(qiáng)度高，傳動(dòng)噪聲小，它可以在液體介質(zhì)、半干甚至干摩擦條件下有

6、效地工作。它可以制成軸承、齒輪、凸輪和滑輪等機(jī)器零件，非常適用于轉(zhuǎn)速不高、載荷不大的場合。6.粘結(jié)能力強(qiáng)。7.成型和著色性能好。經(jīng)濟(jì)要求在給模具選材是，必須考慮經(jīng)濟(jì)性這一原則，盡可能地降低制造成本。因此，在滿足使用性能的前提下，首先選用價(jià)格較低的，能用碳鋼就不用合金鋼，能用國產(chǎn)材料就不用進(jìn)口材料。另外，在選材時(shí)還應(yīng)考慮市場的生產(chǎn)和供應(yīng)情況，所選鋼種應(yīng)盡量少而集中，易購買修模據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，機(jī)械加工行業(yè)中每年模具的消耗量價(jià)值是各種機(jī)床總價(jià)值的五倍，可想而知，機(jī)械、冶金、輕工、電子等行業(yè)中模具市場是如此的巨大。又如：在冶金行業(yè)，每年僅熱軋軋輥消耗量就在三十萬噸以上，熱軋輥價(jià)值占鋼材生產(chǎn)成本的5%以上

7、。模具的大量消耗，不僅直接增加生產(chǎn)成本，而且因頻繁更換模具而造成大量生產(chǎn)線頻繁停產(chǎn)造成更大的經(jīng)濟(jì)損失。模具的失效事實(shí)上均因其表層局部材料磨損等原因而報(bào)廢，而且模具的加工周期很長、加工費(fèi)用極高(尤其是精密復(fù)雜模具或大型模具制造加工費(fèi)高達(dá)數(shù)十萬元乃至數(shù)百萬元)。因此，對(duì)模具真正承受磨損作用的特定部位進(jìn)行表面強(qiáng)化，以大幅度延長、提高工模具的使用壽命，無疑是一種具有重要經(jīng)濟(jì)意義的方法。另外，大多數(shù)模具只因表面很薄一層材料被磨損后即失效報(bào)廢，因此，只須對(duì)模具及關(guān)鍵金屬零部件表面磨損局部區(qū)域進(jìn)行修復(fù)，并在修復(fù)過程中把模具表面真正實(shí)際承受磨損的表面涂上一層高硬度高耐磨金屬層，就可“變廢為寶”，不僅使模具得到

8、修復(fù)，修復(fù)后的模具的使用壽命還將較原模具大幅度提高，經(jīng)濟(jì)效益巨大(例如：修復(fù)一根電廠電機(jī)大型軸包括各種準(zhǔn)備時(shí)間在內(nèi)用微束冷焊機(jī)也僅需數(shù)天時(shí)間，但可創(chuàng)造上百萬元的經(jīng)濟(jì)效益)。模具修補(bǔ)機(jī)是修復(fù)模具表面磨損、加工缺陷的高新設(shè)備。模具修補(bǔ)機(jī)的原理是利用高頻電火花放電原理，對(duì)工件進(jìn)行無熱堆焊，來修補(bǔ)金屬模具的表面缺陷與磨損，主要特點(diǎn)是熱影響區(qū)域小，模具修復(fù)后不會(huì)變形、不退火、無應(yīng)力集中、不出現(xiàn)裂紋，保證了模具的完好性;也可以利用它的強(qiáng)化功能對(duì)模具工件進(jìn)行表面強(qiáng)化處理，實(shí)現(xiàn)模具的耐磨性、耐熱性、耐蝕性等。模具修補(bǔ)機(jī)強(qiáng)化模具壽命長，經(jīng)濟(jì)效益好?？梢詰?yīng)用各種鐵基合金(碳鋼、合金鋼、鑄鐵)等、鎳基合金等各種金屬

9、材料模具及工件的表面強(qiáng)化及修復(fù)并大幅提高使用壽命。應(yīng)用范圍：機(jī)械、汽車、輕工、家電、石油、化工、電力等工業(yè)裝備制造部門及使用部門，航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵耐磨件、熱擠壓模具、溫?cái)D壓膜具、熱鍛摸、軋鋼滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)、軋輥、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸等零件及模具16維護(hù)保養(yǎng)1：模具長時(shí)間使用后必須磨刃口，研磨后刃口面必須進(jìn)行退磁，不能帶有磁性，否則易發(fā)生堵料。模具使用企業(yè)要做詳細(xì)記載、統(tǒng)計(jì)其使用、護(hù)理(潤滑、清洗、防銹)及損壞情況，據(jù)此可發(fā)現(xiàn)哪些部件、組件已損壞，磨損程度大小，以提供發(fā)現(xiàn)和解決問題的信息資料，以及該模具的成型工藝參數(shù)、產(chǎn)品所用材料，以縮短模具的試車時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。應(yīng)在注塑機(jī)、模具正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，測試模具

10、各種性能，并將最后成型的塑件尺寸測量出來，通過這些信息可確定模具的現(xiàn)有狀態(tài)，找出型腔、型芯、冷卻系統(tǒng)以及分型面等的損壞所在，根據(jù)塑件提供的信息，即可判斷模具的損壞狀態(tài)以及維修措施。2：彈簧等彈性零件在使用過程中彈簧最易損壞，通常出現(xiàn)斷裂和變形現(xiàn)象。采取的辦法就是更換，在更換過程中一定要注意彈簧的規(guī)格和型號(hào)，彈簧的規(guī)格和型號(hào)通過顏色、外徑和長度三項(xiàng)來確認(rèn)，只有在三項(xiàng)都相同的情況下才可以更換。彈簧以進(jìn)口的質(zhì)量為佳，著名品牌有Raymond模具彈簧等。3：模具使用過程中沖頭易出現(xiàn)折斷、彎曲和啃壞的現(xiàn)象，沖套一般都是啃壞的。沖頭和沖套的損壞一般都用相同規(guī)格的零件進(jìn)行更換。沖頭的參數(shù)主要有工作部分尺寸、

11、安裝部分尺寸、長度尺寸等。4：緊固零件，檢查緊固零件是否松動(dòng)、損壞現(xiàn)象，采取的辦法是找相同規(guī)格的零件進(jìn)行更換。5：壓料零件如壓料板、優(yōu)力膠等，卸料零件如脫料板、氣動(dòng)頂料等。保養(yǎng)時(shí)檢查各部位的配件關(guān)系及有無損壞，對(duì)損壞的部分進(jìn)行修復(fù)，氣動(dòng)頂料檢查有無漏氣現(xiàn)象，并對(duì)具體的情況采取措施。如氣管損壞進(jìn)行更換。要對(duì)模具幾個(gè)重要零部件進(jìn)行重點(diǎn)跟蹤檢測：頂出、導(dǎo)向部件的作用是確保模具開合運(yùn)動(dòng)及塑件頂出，若其中任何部位因損傷而卡住，將導(dǎo)致停產(chǎn)，故應(yīng)經(jīng)常保持模具頂針、導(dǎo)柱的潤滑(要選用最適合的潤滑劑)，并定期檢查頂針、導(dǎo)柱等是否發(fā)生變形及表面損傷，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，要及時(shí)更換;完成一個(gè)生產(chǎn)周期之后，要對(duì)模具工作表面、運(yùn)動(dòng)、導(dǎo)向部件涂覆專業(yè)的防銹油，