硬質(zhì)合金模具材料需要具備四大性能,即:
1.具有高的強(qiáng)韌性
模具在擠壓過程中,要同時(shí)承受極大的擠壓力、彎曲應(yīng)力、沖擊等復(fù)雜的負(fù)荷,故要求所選用的材料,經(jīng)過熱處理后,應(yīng)具有高的強(qiáng)韌性,因此,模具材料應(yīng)有良好的淬透性,這樣才能保證模具能淬透及均勻的組織。大塊的碳化物及嚴(yán)重的偏折、纖維方向性和非金屬夾雜等內(nèi)部缺陷,都會(huì)使模具的強(qiáng)韌性降低,或在受負(fù)荷時(shí)引起應(yīng)力集中,造成模具早期破壞。
2.良好的耐磨性
模具應(yīng)有高的耐磨性,才能保證正常的使用壽命,生產(chǎn)出大批量合格的擠壓件。
一般來說,鋼的硬度與耐磨性在一定條件下是成正比的,故要求模具材料不但要有足夠的淬透性,還要有高的淬硬性。但除了硬度外,決定鋼的耐磨性的還有熱處理后基體組織的粗細(xì)、成分、過剩與回火析出碳化物相多少、大小、類型、分散度及紅硬性等。如高速鋼與低合金工具鋼,雖然熱處理后具有同樣的硬度值,實(shí)際使用時(shí),前者耐磨性要高得多,而含有80%以上WC的硬質(zhì)合金,其耐磨性比鋼材高數(shù)十倍,所以,在大批量的擠壓生產(chǎn)時(shí),為得到模具長的使用壽命,仍然多用價(jià)格高、工藝性復(fù)雜的高速鋼、硬質(zhì)合金為模具材料。
3.足夠的熱穩(wěn)定性
當(dāng)連續(xù)生產(chǎn)時(shí),模具的溫升有時(shí)達(dá)到或超過200℃,這對(duì)用160-180℃作回火溫度的模具材料,會(huì)使強(qiáng)度、硬度下降,故用于溫升較高的模具材料,應(yīng)具備良好的抗回火穩(wěn)定性。
4.良好的工藝性
冷擠壓模具的制造周期長,工藝復(fù)雜,精度要求高。一般均須經(jīng)過鍛造、切削加工、熱處理、磨削或其它精加工等。故只有工藝性比較良好的材料,才能滿足生產(chǎn)上的需要。
沖剪機(jī)模具行業(yè)迅猛發(fā)展近年來。僅上海一地就有沖剪機(jī)模具企業(yè)1500余家,年產(chǎn)值近100億元:其中,沖剪機(jī)模具是沖剪機(jī)企業(yè)占三成之多,行業(yè)年平均增長濾超過20%目前。國內(nèi)沖剪機(jī)模具產(chǎn)業(yè)正在面向6大產(chǎn)業(yè)和重點(diǎn)行業(yè)發(fā)展,特別是汽車和精密鈑金行業(yè),精密鈑金已經(jīng)實(shí)現(xiàn)85%國產(chǎn)化,汽車沖剪機(jī)模具實(shí)現(xiàn)90%國產(chǎn)化。
據(jù)預(yù)測(cè),未來5年,行業(yè)總產(chǎn)值將達(dá)到200億元左右,隨著進(jìn)口沖剪模具的不斷壓縮,將為行業(yè)增加7億元左右產(chǎn)值。
目前汽車產(chǎn)業(yè)的沖壓、塑料、沖剪機(jī)模具中藏劍機(jī)模具制造企業(yè)近70家,據(jù)統(tǒng)計(jì)。其中,有近7家企業(yè)達(dá)億元的年產(chǎn)值,有個(gè)別企業(yè)年增長率達(dá)成為沖剪機(jī)模具工業(yè)中的主力軍:目前,沖剪機(jī)模具工業(yè)具有一些明顯的特點(diǎn),生產(chǎn)企業(yè)幾乎都是私營企業(yè),企業(yè)相對(duì)集中沖剪機(jī)模具中已形成沖剪機(jī)模具產(chǎn)業(yè)群體,可滿足于不同層次的用戶需求。同事,隨著藏劍機(jī)模具快速發(fā)展,企業(yè)通過多次創(chuàng)業(yè),成長出一批高技術(shù)的重點(diǎn)企業(yè),企業(yè)的發(fā)展對(duì)當(dāng)?shù)睾椭苓叺貐^(qū)工業(yè)發(fā)展的拉動(dòng)有明顯作用。
折彎機(jī)模具經(jīng)過近十年來的高速發(fā)展,現(xiàn)在類型和用途越來越廣泛。從起初的尖刀模、標(biāo)準(zhǔn)模逐漸,折彎機(jī)模具型號(hào)有彎頭模、鵝頸模、90°/88°/86°/60°/45°/30°上模、R型模、段差模、U型模、壓印模、多V下模、同芯雙V模、成型模、集裝箱模、燈桿模等上百種,應(yīng)用范圍從日常機(jī)箱柜、門窗行業(yè)到電子、塑膠、橋梁、高鐵、航空航天等領(lǐng)域,折彎機(jī)模具無不起到關(guān)鍵作用。足以見得,折彎機(jī)模具在生產(chǎn)過程中的地位也越來越重要。
選材一直都是關(guān)聯(lián)折彎機(jī)模具質(zhì)量的重要工作之一。之前,生產(chǎn)折彎機(jī)模具的原材料基本選用T8/T10/75#等普通模具鋼,近些年,隨著國內(nèi)材料性能的提升,普通折彎機(jī)模具都會(huì)考慮85號(hào)鋼材生產(chǎn),數(shù)控折彎機(jī)模具則采用42CrMo模具鋼。
熱處理工藝出現(xiàn)了兩種分化。一種是高頻或者局部淬火熱處理,這種熱處理工藝一般在普通折彎機(jī)模具生產(chǎn)使用較多,但是高頻淬火也有一些缺陷,硬度不高,硬度HRC30度左右,模具硬度分布不均勻,精磨后表面無光澤帶暗色,磨損較快,容易變形,一般在加工不銹鋼等板材時(shí),不怎么實(shí)用,此類熱處理的模具優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格偏低,適用于普通板材的加工;另一種熱處理是真空淬火熱處理,屬于整體熱處理方式一種,通常經(jīng)過真空熱處理的模具硬度HRC48±2度,優(yōu)點(diǎn)是硬度高、耐磨性強(qiáng)、精磨后表面光亮、不易變形、韌性好等,但此類熱處理的模具價(jià)格較高,生產(chǎn)數(shù)控折彎機(jī)模具采用真空熱處理的方法比較多。
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