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根据锻模选择的一般原则,选择冷作模具材料还需要考虑设备特性,锻件的复杂性,锻造工艺方法(冷挤压,冷锻,冷精压和冷修边等), 主要的失效方式和模具的生产诸如批量大小以及技术和经济分析等因素,优先选择具有较高性价比的模具材料。

1。 冷精锻和冷挤压对模具材料性能的要求

由于冷精密锻造和冷挤压模具在室温下工作,因此坯料具有较高的抗塑性变形能力,较高的模具工作压力和苛刻的工作条件。 它要求较高的模具强度,硬度和耐磨性; 为了防止冲击破裂,需要一定程度的韧性。 另外,还需要高疲劳强度,良好的耐刮擦性和抗粘附性(咬合)性能以及良好的加工性能。

1)高硬度和高耐磨性

在冷变形过程中,金属剧烈摩擦模具,导致磨损和冷焊,导致模具过早失效。

2)高韧性

冷变形模具的工作压力容易产生脆性断裂,并且模具材料应具有一定的韧性。 对于细长的冲头,的韧性尤为重要。

3)抗疲劳断裂性能

在脉冲应力下,长时间处于应力集中时,模具容易出现疲劳裂纹,然后发生疲劳断裂。

4)抗回火的热稳定性

由于冷锻和冷挤压模具中的金属变形和摩擦,模具温度也将上升到400°C。 在表面强化处理期间,模具的温度可能超过500°C,因此模具材料应具有较高的抗回火稳定性。

一般情况下,冲头的硬度要求为60HRC〜64HRC,模具的硬度为58HRC〜62HRC。 当对韧性的要求很高时,硬度可以降低到54HRC〜58HRC。 由于模具在运行过程中的温升很大,因此还应具有一定的抗热疲劳性和热刚度,这对于热挤压模具尤为重要。

2。 根据锻造工艺特点选择模具材料

考虑到冷挤压,冷锻,冷精密压制和冷修边所用的设备是液压机或曲柄驱动压机,它们的工作(装载)速度相对较低。 通常,加载速度适合材料选择。 影响不是很大。 因此,冷作模具材料的选择主要取决于锻造工艺的特征。 常用的冷作模具材料是CrWMn,Cr12,Cr12MoV,9SiCr,60Si2Mn,W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2。

1)选择冷挤压和冷锻模具材料

冷挤压和冷锻模具有极高的承载能力,并要求高硬度和高耐磨性。 例如,W18Cr4V,Cr2和Cr6WV可以用于单位压力小于1500MPa的轻负荷(铝合金)冷挤压凸凹模,而W6Mo5Cr4V和基体钢可以用于重负荷冷挤压凸凹模 单位压力为2000MPa〜2500 MPa时,单位压力大于2500MPa的模腔冷挤压冲头需要选择W6Mo5Cr4V2和母钢。

2)选择冷head模具材料

冷head是冷锻的一种类型,主要用于制造螺栓和螺母等标准零件。 考虑到标准零件是大量生产的廉价零件,冷head过程非常成熟。 因此,经济性更为重要,即模具的性价比更高。


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