浅述模具钢材的选材及应用技巧

来源:企讯网 发布日期:2010-09-15

  金属压铸是机械化程度和生产效率都很高的生产方法,是先进的少无切削工艺。压铸生产可以将熔化的金属液直接压铸成各种结构复杂、尺寸精确、表面光洁、组织致密以及用其他方法难以加工的零件,如薄壁、小孔、凸缘、花纹、齿轮、螺纹、字体以及镶衬组合等零件。近年,压铸成形巳广泛应用于汽车、拖拉机、仪器仪表、航海航空、电机制造、日用五金等行业。

  压铸模具钢材的选用:目前常用的压铸模金属材料主要有:锌合金、铝或镁合金、铜合金和钢铁等四大类,它们的熔点、压铸温度、模具工作温度和硬度要求都各不相同。由于压铸金属的压铸温度越高,压铸模的磨损和损坏越快因此在选用压铸模材料时首先要根据被压金属的种类及压铸温度的高低来确定;其次还要考虑生产批量大小和压铸件的形状、重量及精度要求等。

  ⒈锌合金压铸模:锌合金的熔点为400~430ºC,锌合金压铸模型腔的表层温度不会超过400ºC。由于工作温度低,也可以采用合金结构钢40Cr、30CrMnSi、40CrMo淬火后温(400~430ºC)回火处理,模具寿命可达20~30万次;甚至可以采用低碳钢经中温氮碳共渗、淬火、低温回火处理,使用效果也很好。

  ⒉铝合金压铸模:铝合金压铸模的服役条件较为苛刻,铝合金溶液的温度通常在650~700ºC左右,以40~180m/s的速度压入模具型腔,在20~120MPa压力下保压5~20s,每次压射间隔大约为20~75s。模具型腔表面受到高温高速铝液的反复冲刷,因此会产生较大的应力。铝合金压铸模的寿命取决于两个因素,即是否发生粘模和型腔表面是否因热疲劳而出现龟裂。

  ⒊铜合金压铸模:高熔点金属的压铸模工作条件极为苛刻。铜液温度通常高达870~940ºC,以0.3~4.5m/s的速度压入铜合金压铸模型腔,压力约为20~120MPa,保压时间仅为4~6s,每次压射的间隔大约为15~35s。由于铜液温度较高,且热导性极好,工件传递给模具的热量多且快,常使模具型腔在极短时间即可升到较高温度,然后又很快降温,产生很大的热应力。这种热应力的反复作用,促使模具型腔表而产生冷热疲劳裂纹,并会造成模具型腔的早期开裂。因此,铜合金压铸模的寿命远比铝合金及锌合金压铸模的寿命低。因而要求铜合金压铸模具材料具有高的热强性、热导性、韧性、塑性,高的抗氧化性、耐金属侵蚀性及良好的加工工艺性能。

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