红冲模具应该用什么耐高温的材料好点?

供稿:hz-xin.com     日期:2024-05-12
红冲模具用什么钢材好?

红冲铜螺帽8566模具钢可以红冲20多万个产品,
红冲铜螺帽的苏先生回复,8566模具钢的耐磨性比HD翻一倍。
苏州万先生是红冲铜螺帽的。就是把铜棒用高频机,加热到1000多度,热冲红铜。以前用H13,HD,热处理硬度做到HRC52-55,模具冲压一下就塌陷了。用钨钢做模具,又容易崩裂。想找一款,耐热,耐磨又有硬度的模具钢材。
经过和万先生电话沟通后,我建议万先生用8566模具钢。因为8566的耐高温性能好,高温红硬性和高速钢SKH-9一样。在高温环境工作,可以长时间保持高硬度。韧性是SKH-9的4倍,D2的2倍,可以保证冲头料不会崩裂。8566使用硬度HRC58-60,耐磨性足够,可以满足冲头料长期使用。前段时间,万先生说:现在刚刚用上8566模具钢,使用效果还不错。如果能打几十万就开心啦!
今天再次回访,万先生说:模具已经打了二十多万,模具还在继续使用。我感觉,8566的耐磨性,比HD是好多了。同样硬度是HRC58-60,8566是寿命比HD翻一倍还要多。使用效果超乎我想象,我准备批量导入。

8566模具钢耐高温比较好。请看8566模具钢在红冲铜螺帽和热锻方面的应用案例。
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8566红冲铜螺帽
嘉兴做热锻模具的曾先生,今天再次采购8566模具钢。我借机追问曾先生,上次采购的8566模具钢,热锻S45C材料,模具寿命怎么样?曾先生说:上次采购的8566模具钢,由于我的S45C材料订单完成,也没有试出,8566热锻S45C材料的模具寿命长度。后来我用8566做了一套,热锻304不锈钢的模具,已经打了几天。我看过模具,模具的颜色很漂亮,和我之前的模具,完全不一样。虽然没有试出,具体的模具寿命数量。我干热锻十几年,从模具颜色,我能判断出,这8566适合干热锻,而且效果还不错。我现在又来了几套新模具,决定还是用8566模具钢。你放心下吧,这材料肯定没问题的。模具钢用于热锻,是个没办法“说谎”的工作场合。模具质量好不好,几千个数量,就能立竿见影的区分出来。

制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、 钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主,常用的模具工作部件材料的种类有:碳素工具钢、低合金工具钢、高碳 高铬或中 铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质合金、 钢结硬质合金 等等。

1.碳素工具钢 在模具中应用较多的碳素工具钢为T8A、T10A等,优点为加工性能好,价格便宜。但淬透性和红硬性差,热处理变形大,承载能力较低。

2. 低合金工具钢 低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。与碳素工具钢相比,减少了淬火变形和开裂倾向,提高了钢的淬透性,耐磨性亦较好。用于制造模具的低合金钢有 CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代号CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代号GD)等。

3. 高碳高铬工具钢 常用的高碳高铬工具钢有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1(代号D2),它们具有较好的淬透性、淬硬性和耐磨性,热处理变形很小,为高耐磨微变形模具钢,承载能力仅次于高速钢。但碳化物偏析严重 ,必须进行反复镦拔 (轴向镦、径向拔)改锻,以降低碳化物的不均匀性,提高使用性能。

4. 高碳中铬工具钢 用于模具的高碳中铬工具钢有Cr4W2MoV、Cr6WV 、Cr5MoV等,它们的含铬量较低, 共晶碳化物少,碳化物分布均匀,热处理变形小,具有良好的淬透性和尺寸稳定性。与碳化物偏析相对较严重的高碳高铬钢相比,性能有所改善。

5. 高速钢 高速钢具有模具钢中最高的硬度、耐磨性和抗压强度,承载能力很高。模具中常用的有 W18Cr4V(代号8-4-1)和含钨量较少的W6Mo5 Cr4V2(代号6-5-4-2,美国牌号为M2)以及为提高韧性开发的 降碳降钒 高速钢 6W6Mo5 Cr4V(代号6W6或称低碳M2)。高速钢也需要改 锻 ,以改善其碳化物分布 。

6. 基体钢 在高速钢的基本成分上添加少量的其它元素,适当增减含碳量,以改善钢的性能。这样的钢种统称基体钢。它们不仅有高速钢的特点,具有一定的耐磨性和硬度,而且抗疲劳强度和韧性均优于高速钢,为高强 韧性冷作模具钢 ,材料成本却比高速钢低。模具中常用的基体钢有 6Cr4W3Mo2VNb(代号65Nb)、7Cr7Mo2V2Si(代号LD)、5Cr4Mo3SiMnVAL(代号012AL)等。

7. 硬质合金和钢结硬质合金 硬质合金的硬度和耐磨性高于其它任何种类的模具钢,但抗弯强度和韧性差。用作模具的硬质合金是钨钴类 ,对冲击性小而耐磨性要求高的模具,可选用含钴量较低 的硬质合金。对冲击性大的模具,可选用 含钴量较高 的硬质合金。

钢结硬质合金 是以铁粉加入少量的合金元素粉末(如铬、 钼 、钨、钒等)做粘合剂,以碳化钛或碳化钨为硬质相,用粉末冶金方法烧结而成。钢结硬质合金 的基体是钢,克服了硬质合金韧性较差、加工困难的缺点,可以切削、焊接、锻造和热处理。 钢结硬质合金含有大量的碳化物,虽然硬度和耐磨性低于硬质合金,但仍高于其它钢种,经淬火、回火后硬度可达 68 ~ 73HRC。

冲压模具材料的选用及热处理要求

选用冲裁模具材料应考虑工件生产的批量,若批量不大就没有必要选择高寿命的模具材料;还应考虑被冲工件的材质,不同材质适用的模具材料亦有所不同。对于冲裁模具,耐磨性是决定模具寿命的重要因素,钢材的耐磨性取决于碳化物等硬质点相的状况和基体的硬度,两者的硬度越高,碳化物的数量越多,则耐磨性越好。

常用冲压模具钢材耐磨性 的劣优依次 为碳素工具钢 — 合金工具钢 — 基体钢 — 高碳高铬钢 — 高速钢 — 钢结 硬质合金 — 硬质合金。

此外还必须考虑工件的厚度、形状、尺寸大小、精度要求等因素对模具材料选择的影响。

1.传统模具用钢 长期以来,国内薄板冲裁模用钢为 T10A 、 CrWMn 、9Mn2V、Cr12 和 Cr12MoV 等。

其中 T10A 为碳素工具钢,有一定强度和韧性。但耐磨性不高,淬火容易变形及开裂,淬透性差,只适用于工件形状简单、尺寸小、数量少的冲裁模具



T10A 碳素工具钢的热处理工艺为: 760~810 ℃水或油 淬, 160~180 ℃ 回火,硬度 59~62HRC 。

CrWMn 、 9Mn2V 是高碳低合金钢种,淬火操作简便,淬透性优于碳素工具钢,变形易控制。但耐磨性和韧性仍较低,应用于中等批量、工件形状较复杂的冲裁模具。 CrWMn 钢的热处理工艺为:淬火温度 820~840 ℃ 油冷 ,回火温度 200 ℃,硬度 60~62HRC 。 9Mn2V 钢的热处理工艺为:淬火温度 780~820 ℃ 油冷 ,回火温度 150~200 ℃,空冷,硬度 60~62HRC 。注意 回火温度在 200~300 ℃范围有回火脆性和显著体积膨胀,应予避开。

Cr12 和 Cr12MoV 为高碳高铬钢,耐磨性较高,淬火时变形很小,淬透性好,可用于大批量生产的模具,如硅钢片冲裁模。但该类钢种存在碳化物不均匀性,易产生碳化物偏析,冲裁时容易出现崩 刃 或断裂。其中, Cr12 含碳量较高,碳化物分布不均比 Cr12MoV 严重,脆性更大一些。

Cr12 型钢的热处理工艺选择取决于模具的使用要求,当模具要求比较小的变形和一定韧性时,可采用低温淬火、回火( Cr12 为 950~980 ℃淬火, 150~200 ℃回火; Cr12MoV 为 1020~1050 ℃淬火, 180~200 ℃回火 )。若要提高模具的使用温度,改善其淬透性和红硬性,可采用高温淬火、回火 ( Cr12 为 1000~1100 ℃淬火, 480~500 ℃回火; Cr12MoV 为 1110~1140 ℃淬火, 500~520 ℃回火 )。高铬钢在 275~375 ℃区域有回火脆性,应予避免。

2.常用模具新钢种

为了弥补传统模具钢种性能的不足,国内开发或引进了以下性能较好的冲压模具用钢:

( 1 ) Cr12Mo1V1 (代号 D2 )钢 为仿美国 ASTM 标准中的 D2 钢引进 的钢种,属 Cr12 型钢。由于 D2 钢中 Mo 、 V 含量增加,细化了晶粒,改善了碳化物的分布状况,因此 D2 钢的强韧性(冲击韧度、抗弯强度、挠度)比 Cr12MoV 钢有所提高,耐磨性和抗回火稳定性也比 Cr12MoV 更高。可用深冷处理,提高硬度并改善尺寸稳定性。用 D2 钢制作的冲裁模具寿命要高于 Cr12MoV 钢模具。 D2 钢的锻造性能和热塑成形性比 Cr12MoV 钢略差,机械加工性能和热处理工艺与 Cr12 型钢相似。

模具是在冲裁、成形冲压、模锻、冷镦、挤压、粉末冶金件压制、压力铸造,以及工程塑料、橡胶、陶瓷等制品的压塑或注塑的成形加工中,用以在外力作用下使坯料成为有特定形状和尺寸的制件的工具。

模具具有特定的轮廓或内腔形状,具有刃口的轮廓形状可以使坯料按轮廓线形状发生分离,即进行冲裁;内腔形状可以使坯料获得相应的立体形状。(补充一句,国外把模具分两类:MOLD和DIE。MOLD意思是“模子,模腔”,指塑模、铸造模一类的;DIE意思是“金属模子,印模”,指冲模、锻模一类的。分别很简单:一种是把材料加热熔融后灌入模腔,一种是用外力把材料压成所需的形状。)

模具一般分为两个部分:动模和定模,或凸模和凹模,它们可分可合。分开时装入坯料或取出制件,合拢时使制件与坯料分离或成形。在冲裁、成形冲压、模锻、冷镦、压制和压塑过程中,分离或成形所需的外力通过模具施加在坯料上;在挤压、压铸和注塑过程中,外力则由气压、柱塞、冲头等施加在坯料上,模具承受的是坯料的胀力。

模具除其本身外,还需要模座、模架、导向装置和制件项出装置等,这些部件一般都是制成通用型,以适用于一定范围的不同模具。

模具的应用极为广泛,大量生产的机电产品,如汽车、自行车、缝纫机、照相机、电机、电器、仪表等,以及日用器具的制造都应用大量模具。

模具基本上是单件生产的,其形状复杂,对结构强度、刚度、表面硬度、表面粗糙度和加工精度都有很高的要求,所以模具生产需要有很高的技术水平。模具的及时供应及其质量,直接影响产品的质量、成本和新产品研制。因此,模具生产的水平是机械制造水平的重要标志之一。

加工金属的模具按所采用的加工工艺分类,常用的有:冲压模,包括冲裁模、弯曲模、拉深模、翻孔模、缩孔模、起伏模、胀形模、整形模等;锻模,包括模锻用锻模、镦锻模等;以及挤压模和压铸模。用于加工非金属和粉末冶金的模具,则按加工对象命名和分类,有塑料模、橡胶模和粉末冶金模等。

冲压模是用于板料冲压成形和分离的模具。成形用的模具有型腔,分离用的模具有刃口。最常用的冲压模只有一个工位,完成一道生产工序。这种模具应用普遍,结构简单,制造容易,但生产效率低。为提高生产率,可将多道冲压工序,如落料、拉深、冲孔、切边等安排在一个模具上,使坯料在一个工位上完成多道冲压工序,这种模具称为复合模。

另有将落料、弯曲、拉深、冲孔和切边等多工序安排在一个模具的不同工位上,在冲压过程中坯料依次通过多工位被连续冲压成形,至最后工位成为制件,这种模具称为级进模,又称连续模。

冲压模的特点是:精度高,尺寸准确,有些冲裁模的凸模与凹模的间隙近于0;冲压速度快,每分钟可冲压数十次至上千次;模具寿命长,有些硅钢片冲裁模寿命在几百万次以上。

煅模是用于热态金属模锻成形的模具。模锻时,坯料往往经过多次变形才能制成锻件,这就需要在一个模块上刻有几个型腔。金属依次送至各个型腔,并在型腔内塑性流动,最后充满型腔,制成锻件。在模锻成形中,坯料很难与终锻时的型腔体积相等,为了避免废品,常选用稍大一些的坯料。为此,在终锻模的上、下模分界面的型腔四周设有飞边槽,以存贮多余的金属,成形后将飞边切去。

锻模的技术特点是:有多个形式复杂的型腔;工作条件恶劣,1000℃以上炽红的钢在模具型腔内变形和流动冲刷;模具要承受锻锤的高速冲击或重负载的压下;在使用过程中常处于急冷、急热和冷热交变状态。因此,模具材料应具有很高的强度、韧性和耐磨性。热锻时还须有较高的温度强度和硬度,并经过强韧化热处理。

挤压模是用于将金属挤压成形的模具。正挤压模有一个静止的凹模和放置坯料的挤压筒,以及对坯料施加压力的冲头。反挤压模的挤压筒为凹模,冲头为凸模。由于金属需要在很大的压强下才能从凹模挤出成形,因此,挤压筒和反挤压的凹模需要有很高的强度,故常采用多层预应力组合结构。冲头和凸模的工作长度宜短,避免在高的压应力下发生不稳和弯曲。

压铸模是安装在压铸机上的,能够将液态金属在高压下注入型腔,并保压至金属凝固、成形的模具。它主要用于铝、锌、铜件,也可用于钢件。压铸模的结构与塑料注射模类似,它由动模与定模构成型腔,用型芯做铸件的孔腔。金属在型腔内冷却、凝固后抽出型芯,分开模具。

压铸件一般壁薄中空,有众多台、筋,形状结构复杂,尺寸要求较精确,表面较光洁。由于金属在熔融的高温下成形,因此压铸模需要采用耐高温的材料制造。

塑料模是用于塑料成形的模具。随着塑料工业的发展,塑料模需求量日益增多,其产量已占各类模具产量的首位。常用的塑料模有注射模、压塑模和挤塑模等。

塑料模工作时,所承受的压力、温度都不高,但制件数量很大,表面要求特别光洁。为此,模具材料可选用预淬硬钢,即先对模具进行热处理,达到一定硬度后再进行切削加工,以防止热处理后变形,最后再进行抛磨加工,以提高表面质量。

橡胶模是主要用于轮胎、汽车蓄电池壳、鞋底等橡胶产品成形的模具。一般是将橡胶材料夹入模具内,经蒸汽加热成形,也有与塑料注射模相似的橡胶注射模。

粉末冶金模是将固体金属粉末压制成形的模具。工作时,将金属粉末定量地倒入下模,然后上模压下、闭合、成形,再用顶料装置顶出预制坯,并送入烧结炉内烧结,遂制成粉末冶金零件。

一般粉末冶金件的空隙很大,占总体积的15%左右,成形压力不大,模具结构较简单,精度、表面粗糙度要求一般,所以对模具无特殊要求。为了减少空隙、提高密度和强度,对烧结后的坯件,再进行一次热锻,通称粉末锻造,所用的模具与模锻模相似。

由于模具是进行成型加工的工具,所以要求尺寸精确、表面光洁、结构合理、生产效率高、易于自动化;并且还要制造容易、寿命高、成本低;另外还要考虑到设计符合工艺需要,经济合理等。

模具结构设计和参数选择须考虑刚性、导向性、卸料机构、定位方法、间隙大小等因素,模具上的易损件应容易更换。对于塑料模和压铸模,还要考虑合理的浇注系统、熔融塑料或金属流动状态,以及进入型腔的位置与方向。为了提高生产率、减少流道浇注损失,可采用多型腔模具,即在一模具内能同时完成多个相同或不同的制品。

模具的生产一般为单件、小批生产,在制造要求严格、精确。因此多采用精密的加工设备和测量装置。按结构特点,模具一般分为平面的冲裁模和具有空间的型腔模。

平面冲裁模可用电火花加工初成形,再用成形磨削、坐标磨削等方法进一步提高精度。坐标磨床一般用于模具的精密定位,以保证精密孔径和孔距。也可用计算机数控连续轨迹坐标磨床,磨削任何曲线形状的凸模和凹模。

型腔模主要用于立体形状工件的成形,因此在长、宽、高三个方向都有尺寸要求,形状复杂,制造难度较大。象冷挤压模、压铸模、粉末冶金模、塑料模、橡胶模等都属于型腔模,型腔模多用仿形铣床加工、电火花加工和电解加工。将仿形铣加工与数控联合应用,和在电火花加工中增加三向平动头装置,都可提高型腔的加工质量。

计算机数控多轴铣床、坐标磨削和加工中心机床,是型腔模加工的重要设备。型腔的表面研磨和抛光一般采用电动或风动工具,配以各种研磨、抛光轮和研磨膏粉,或采用超声波研磨、挤压珩磨、化学抛光等方法。三坐标测量机和光学投影比较仪是模具制造中常用的精密测量设备。

模具是精密工具,价格昂贵,必须尽量提高使用寿命。模具的正常失效形式主要有磨损、塌陷断裂、粘合等,不同用途的模具失效形式也各不相同。提高模具寿命的途径主要是根据应用条件,合理选用模具钢和确定热处理规范。

选用在使用温度下强度高的材料可防止塌陷;提高模具硬度可以减少磨损率;较高的韧性和抗疲劳性能,以及消除电加工的硬化层及加工残余应力,可以阻碍裂纹的产生和发展,防止裂断。

表面处理、润滑和选用抗粘合性能好的模具材料,是延长模具寿命的重要措施。模具工作表面和基体的要求差异很大,很难用一种材料完全合理地满足,但可以在工作部位用镶块、堆焊、喷镀和局部强化的办法提高其综合性能。此外,合理的操作使用,是消除非正常失效、减缓正常失效的另一途径。
参考资料:http://zhidao.baidu.com/question/44350002.html?si=5

  1. 红冲模具耐高温的材料可以用:4CrW2Si、3Cr2W8V及5%Cr型等热作模具钢。45Cr2NiMoVSi(简称45Cr2)、5Cr2NiMoVSi(简称5Cr2)、3Cr2MoWVNi、3Cr2MoVNi(代号B2)大截面热锻模具钢等。

  2. 热作模具钢对硬度要求适当,侧重于红硬性,导热性,耐磨性。因此含碳量低,合金元素以增加淬透性,提高耐磨性、红硬性为主。热作模具钢包括锤锻模、热挤压模和压铸模三类。



红冲模具耐高温的材料可以用:4CrW2Si、3Cr2W8V及5%Cr型等热作模具钢。45Cr2NiMoVSi(简称45Cr2)、5Cr2NiMoVSi(简称5Cr2)、3Cr2MoWVNi、3Cr2MoVNi(代号B2)大截面热锻模具钢等。
热作模具钢对硬度要求适当,侧重于红硬性,导热性,耐磨性。因此含碳量低,合金元素以增加淬透性,提高耐磨性、红硬性为主。热作模具钢包括锤锻模、热挤压模和压铸模三类。

环氧树脂,(可耐高温300到500度);

什么材料可以耐高温,耐磨,高冲击?
答:PEEK聚苯醚醚酮(聚二醚酮)PolyetherEtherKetone\x0d\x0a1.耐温、热安定性佳、超高耐热(较PPS优良)、HDT在315℃以上,UL连续使用温度为250℃。\x0d\x0a2.耐冲击、耐磨、耐潜变、耐疲劳特性等机械强度高。\x0d\...

适合红热冲压热作模具材料是哪种
答:HMAX-5钢具有优异的冲击韧性、高耐磨性、高的使用硬度,适用于各种热作(热挤压、压铸、复杂型腔热锻)模具,主要针对高韧性和高硬度兼备的热态工况,也可以作为冷作模具材料(如重型冲裁、冷锻等),还可用于高镜面、高耐...

红冲模具应该用什么耐高温的材料好点?
答:制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、 钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主,常用的模具工作部件材料的种类有:碳素工具钢、低合金工具钢、高碳 高铬或...

精冲模具用什么模具钢
答:精冲模具一般采用高速钢或合金工具钢制造,常用的有SKD11、SKH51、SKH59等。其中,SKD11为热处理后的优质冷工具钢,拥有很高的硬度和耐磨性,适合用于较大的压力加工;SKH51、SKH59则属于高速钢,硬度较高,适合用于对精度有要求...

什么钨钢适合红冲锻压模具,要不怕裂,韧性好,耐高温。
答:经过和万先生电话沟通后,我建议万先生用8566模具钢。因为8566的耐高温性能好,高温红硬性和高速钢SKH-9一样。在高温环境工作,可以长时间保持高硬度。韧性是SKH-9的4倍,D2的2倍,可以保证冲头料不会崩裂。8566使用硬度...

适合红热冲压热作模具材料是哪种?
答:适合红热冲压热作模用HMAX系列模具钢详细介绍如下:材料名称 材料牌号 特性 用途 可用硬度值 HMAX系列热作模具钢 HMAX-D HMAX-D是高耐热中韧性模具钢,提高了断裂韧性和热疲劳抗力。工作温度达700℃以上...

精冲模具用什么模具钢
答:锻造工艺为预热880~900℃,保温时间以1min/mm计;加热1080~1100℃,保温时间以1.5min/mm计;锻造时镦粗、拔长6次,900℃终锻,锻后550度保温。冲压模具的工艺性质类别 1、冲裁模:沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离...

红冲不锈钢用什么模具材料请教大师给指点一下
答:红冲不锈钢用8566模具材料.冲材不锈钢工作温度高,要求模具钢耐高温性能好,长时间在高温下工作,保持高硬度。8566的耐高温性能好,高温红硬性和高速钢SKH-9一样。在高温环境工作,可以长时间保持高硬度。韧性是SKH-9的4倍,...