模具鋼材的應(yīng)用技巧(二)---模具零配件用鋼材

1、模具鋼材的應(yīng)用技巧(二)-模具零配件用鋼材模具零配件用鋼材對(duì)照:0.25.3圓筒螺旋彈簧:電極材料:常用的為石墨,紫銅,銅鎢合金,銀鎢合金等;石墨電極易加工,但電極損耗比較大,模具精度不易保證,僅用于精度不高的鍛壓類硬質(zhì)合金型腔模的電火花加工;紫銅,銅鎢合金,銀鎢合金適用于精度要求較高的磁性材料和粉未冶金產(chǎn)品的硬質(zhì)合金型腔模的電火花加工.銅鎢合金,銀鎢合金價(jià)格貴,鍛造成型困難,但電極損耗極少,特別適用于高精度,多溝槽類硬質(zhì)合金型腔模的電火花加工,而經(jīng)過(guò)反復(fù)鍛造的紫銅材料因其電極損耗適中,機(jī)械加工性能良好,是一般硬質(zhì)合金型腔模理想的電極材料.1.電極尺寸的計(jì)算:  電火花加工主要有:單

2、電極平動(dòng)加工法;多電極更換加工法;電極分解加工法.   A. 粗加工電極尺寸=模具尺寸±(放電間隙+平動(dòng)量)=模具尺寸±0.350.5B. 中加工電極尺寸=模具尺寸±(放電間隙+平動(dòng)量)=模具尺寸±0.180.35C. 精加工電極尺寸=模具尺寸±(放電間隙+平動(dòng)量)=模具尺寸±0.060.152.電火花加工硬質(zhì)合金型腔模的加工工藝經(jīng)濟(jì)電流密度:根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度選擇初始加工電流值,再由初始加工電流值的大小選擇初始放電加工條件.經(jīng)濟(jì)電流密度指:工件被電蝕部分單位投影面積上所承受的放電加工電流的大小.則放電加工電流=經(jīng)濟(jì)

3、電流密度X工件表面投影面積.一般情況下經(jīng)濟(jì)電流密度的經(jīng)驗(yàn)值:粗加工:Ij粗=(35)A/cm²中加工:Ij中=(13)A/cm²粗糙度升級(jí):  可根據(jù)粗糙度升級(jí)概念來(lái)選擇粗,中,精加工條件來(lái)編制放電加工程序.以下為粗糙度在粗,中,精,精細(xì)加工中的經(jīng)驗(yàn)值范圍:粗加工:  Ra>12.5um            中加工:   Ra=2.512.5um精加工:  Ra=0.62.5um  

4、60;       精細(xì)加工:  Ra<0.6um下表為一組放電條件相對(duì)對(duì)應(yīng)的粗糙度以及加工電流值:放電條件 C190 C180 C170 C160 C150 C140 C130 C120 C110 C100粗糙度um 75 65 50 40 36 32 26 17 12 6加工電流A 25 21

5、60;14 10 8 7 6 4 2 1   依粗糙度升級(jí),為了使加工表達(dá)到最終要求的表面粗糙度值作為下一個(gè)放電的條件,每次應(yīng)將表面粗糙度值降低一半,這是分段加工的最快方法,為了提高加工速度且使電極損耗小一些,應(yīng)注意在粗加工和精加工時(shí)峰值要相對(duì)小一些.則以上可選擇:C190C160C130C110或C180C140C120C100提高硬質(zhì)合金型腔模電火花加工效率的有效途徑:多電極加工:分粗,中,精多電極加工,可使粗加工中電流加大,速度快電極沖水:是影響加工的主要因素,特別對(duì)盲孔型加工,由于排屑困難,容易產(chǎn)

6、生二次放電,燒傷工件,另出現(xiàn)積炭現(xiàn)象而自動(dòng)抬刀影響效率.故可以在適當(dāng)位置做沖水孔,孔徑直徑為Ø1.52.0mm,要有一定的壓力.加工參數(shù)的調(diào)整:影響最大的是脈沖寬度和峰值電流.注:用模芯插入式定位防偏或是自身加強(qiáng)強(qiáng)度;另因高度較大,無(wú)法在原有注塑機(jī)上滿足最大合模要求,在此利用開(kāi)模動(dòng)作脫模.模具鋼材的性能對(duì)比:模具鋼材新材料1.美國(guó)合金工具鋼分類: Hà熱作工具鋼 Aà冷作模具鋼 Dà冷作工具鋼 Oà冷作工具鋼 Sà耐沖擊工具鋼 Là特殊用途工具鋼 Fà特殊用途工具鋼 Pà塑料模具鋼2.模具鋼按熱處理分類:

7、A預(yù)硬化鋼:在鋼廠先進(jìn)行淬火回火處理,使硬度達(dá)HRC3040,在預(yù)淬硬的條件下交貨,各戶直接加工成模具,不經(jīng)過(guò)熱處理.如美國(guó)的P20,日立的HPM2,大同的PDS5等.B淬火回火型:中等含碳量并以Cr/Mo/V/W等合金化,硬度要求在HRC4560,具有較高耐磨性的鋼.如冷作模具鋼的SKD11,SKD12和熱作模具鋼SKD61.又有為改善韌性和抗回火穩(wěn)定性,組織均勻性而有日立HPM31,FDAC和高周波的KD21,大同的PD613,DH2F.C析出硬化型:指馬氏體時(shí)效鋼,在固溶狀態(tài)下經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間的時(shí)效析出,硬度在HRC3852,具有高強(qiáng)度,高耐磨性,高韌性和好的鏡面加工性以及變形小的熱處理變形.

8、一般含碳量較低,通達(dá)加入一定量的Ni,Al,Ti,Mo,Cu等元素.如美國(guó)的P21,大同的NAK55,NAK80,日立的HPM1,HPM50,大同的MASIC.另日立的YAG韌性好,鏡面加工好但成本高,使用范圍受限制.D表面處理型:進(jìn)一步提高模具的表面硬度,HRC>60,甚至達(dá)HV2000到HV4000(HV940=HRC68),從而提高模具的耐磨性,抗熱粘結(jié)性和脫模性,主要有:滲碳/氮/硫/鉻/鋁/硼/PVD/CVD法和火焰淬火法.3.日本大同S-STAR鋼(SUS420J2改良型)詳細(xì)資料:超鏡面,高硬度,耐腐蝕塑料模具鋼(32HRC預(yù)硬型,53HRC淬火回火型)，性價(jià)比極佳特長(zhǎng):*

9、耐蝕性良好(馬氏體系不銹鋼)*熱處理硬度:可達(dá)53HRC*超鏡面性*熱處理尺寸變化極小(0.03%以內(nèi))*內(nèi)質(zhì)均勻健全(ESR精煉)*蝕花加工性,EDM性良好*預(yù)硬狀態(tài)交貨,亦可直接刻模使用用途:*超鏡面塑料模具用鋼,如光學(xué)透鏡用模等*耐腐蝕高硬度塑料模具用鋼,如醫(yī)療械用模,化學(xué)品容器用模,食品容器用模,瓶蓋模,磁帶盒模*適用的成形樹(shù)脂材料有:PMMA,PC,EP,PP,PS,PVC,PE,PF,添加陰燃劑樹(shù)脂等化學(xué)成份:   大同鋼號(hào)           (JIS

10、)          交貨狀態(tài)(硬度)                                  C     Si

11、0;    Cr     Mo    VS-STAR   (SUS420J2改良) 回火 (229HB以下)預(yù)硬 (3034HRC)  0.38  0.90  13.5  0.10  0.30  鏡面加工性:預(yù)硬條件下,用于一般藝術(shù)造型和半透明品用鋼;在淬火條件下,用于透明外裝制品和超鏡面制品用鋼.熱處理:淬火條件:1030°C×60分真空爐氣冷  

12、0;      500°C預(yù)熱à800°C預(yù)熱à10201070°C加熱à空/油/氣冷回火條件:低溫或高溫回火2次為好重視耐蝕性和熱處理尺寸變化:低溫回火200400°C空冷重視硬度:高溫回火490510°C空冷,且提高淬火溫度10501070°C為宜重視經(jīng)時(shí)變化時(shí),請(qǐng)加實(shí)施冷處理回火溫度與尺寸變化:無(wú)論交貨時(shí)為預(yù)硬還是退火狀態(tài),均能通過(guò)300°C前后的回火控制使尺寸變化減至極小.模具鋼材基礎(chǔ)知識(shí):1.硫含量的影響:  硫與鋼內(nèi)的錳會(huì)結(jié)合成硫化錳(MnS)顆粒,在軋延或鍛造時(shí)會(huì)尚著壓延方向拉伸而變得細(xì)長(zhǎng),此物是咬花不均和材料強(qiáng)度有方向性的主要原因.在塑料模具中,需咬花處理的,硫的含時(shí)越低越好(S<0.00