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模具剛分類講解
模具剛分類講解

美國按模具服役條件將模具鋼分為四大類,美國金屬學會工具鋼委員會列出了:冷作模具鋼、熱作模具鋼、塑料模具鋼、塑膠模具鋼等四大類。其中,冷作模具鋼又分出12小類,熱作模具鋼9小類,塑料模具鋼2小類,塑膠模具鋼5小類。每個小類的選材又取決于三個主要因素:

◆ 尺寸大小和形狀的復雜性,

◆ 被加工的材料,

◆ 耐久性要求或設計壽命。

冷作模具鋼

(1)分為五組:W組、O組、A組、D組、S組。

◆ W組即水淬模具鋼,有11個鋼種,7個碳素模具鋼,含碳量從0.7%-1.3%。

◆ O組即油淬冷作模具鋼(俗稱油鋼),有4個鋼種,含碳量在0.85%-1.55%,

◆ A組即空淬中合金冷作模具鋼,有9個鋼種,含碳量從0.5%-2.25%。

◆ D組即高碳高鉻冷作模具鋼,有7個鋼種,含碳量0.9%-2.5%。

◆ S組即耐沖擊工具鋼,有7個鋼種,含碳量0.4%-0.6%。

用于冷作模具還有高速鋼(HSS組)和超高速鋼(SHSS組),鈷基硬質合金和鋼結硬質合金(HA組),粉末鋼和工程陶瓷(PIM組),碳鎢工具鋼(F組),特殊用途工具鋼(L組)。

(2)冷軋模具鋼的選用

冷軋模具鋼的主系列是高硬冷作類,主要用于要求高抗壓和耐磨為主的模具,硬度高于HRC60-62。對于要求耐沖擊、韌性高的模具,硬度低于HRC60- 62,主要用S類和部份A類和最普通的調質鋼、彈簧鋼、熱作模具或基體鋼。對于大型沖壓模,如汽車外型沖壓件,主要用鑄鐵類。簡易或壽命數量少的用鋅基合金或高分子復合材料。

高速鋼和超高速鋼在冷作模具中的應用迅速增長。主要是有高的"抗壓強度/硬度" 比值。且硬度可在HRC60-70之間選擇。

粉末模具鋼有優良的耐磨壽命,硬度不大高HRC60-62,應用相當多。

碳素工具鋼在壽命10萬件的沖頭或軟材料沖壓模仍有一定的應用范圍。

熱軋模具鋼

美國熱軋模具鋼分二大類:熱軋模具鋼,和超級熱強合金。

熱軋模具由于在有溫度的條件下工作,要求材料具有熱強性和熱耐磨性,為了保證模具的使用壽命模具要冷卻,熱冷交替模具會出現龜裂,即熱疲勞裂紋,所以材料又要求有抗裂紋能力和抗熱疲勞性能。

按熱強性排列的主系列進行選材:

低合金調質模具鋼(6G,6F2,6F3)→中鉻熱作模具鋼(H11、H12、H13)→鎢熱作模具鋼(H21,H22)。

非標準的熱作模具鋼:例如熱鐓鍛模具用時效硬化型的6H4。使用H11、H12、H13出現了不能滿足熱耐磨性時,可以選擇6H1,6H2。

當要求模具以熱作耐磨性為主時,可以選擇D2,D4→M2,M4→粉末鋼。鋼結硬質合金、鈷基硬質合金的高溫耐磨性是很高的,但其熱疲勞性(即冷熱抗疲勞裂紋)很差,不能在急冷急熱狀態下使用。

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