Как выбрать материалы для пресс-форм?

Традиционные материалы для пресс-форм делятся на материалы для форм для холодной обработки, материалы для форм для горячей обработки и материалы для пластиковых форм. Выбор материалов пресс-формы должен соответствовать требованиям износостойкости, ударной вязкости, характеристик усталостного разрушения, высокотемпературных характеристик, коррозионной стойкости, а также стойкости к холодной и тепловой усталости. Производительность процесса должна соответствовать требованиям к штамповке, большому объему резания, низким потерям инструмента, низкой шероховатости обработанной поверхности, чувствительности к окислению и обезуглероживанию, шлифуемости и экономическим требованиям.

В современном промышленном производстве пресс-форма является ключевым основным технологическим оборудованием. Материал и технология изготовления пресс-формы являются залогом обеспечения высокого качества и долговечности отформованного изделия. Материалы для пресс-форм следует выбирать с учетом конкретных условий работы пресс-формы и характеристик материалов.

Пресс-формы широко используются в автомобилях, самолетах, механических и электрических изделиях, бытовой технике, пластмассовых изделиях и других отраслях промышленности. Тип материала пресс-формы является одним из важных факторов, влияющих на срок службы пресс-формы.

Рабочие условия плесени

1. Выбор материала пресс-формы зависит от различных условий работы.

(1) В процессе работы формы требования к прочности материала изменяются в зависимости от силы удара, которому он подвергается, а требования к прочности материала изменяются в зависимости от его требуемой несущей способности.

(2) Штамп для горячей и холодной штамповки.

Штамп для горячей обработки в основном подвергается воздействию высокой температуры и термического напряжения во время рабочего процесса. Следовательно, материал штампов для горячей штамповки требует хорошей усталостной прочности и термической стабильности, и подходящая сталь штампа для горячей штамповки обычно выбирается в соответствии с фактической рабочей температурой.

На холодную штамповку в основном влияют сила удара и сила трения во время рабочего процесса. Следовательно, штамп для холодной штамповки требует хорошей прочности, твердости и ударной вязкости, а в качестве основного материала обычно используется сталь для штампа для холодной штамповки.

2. В целом, выбор материалов для пресс-форм должен соответствовать следующим требованиям:

(1) Износостойкость. Когда заготовка пластически деформируется в полости штампа прецизионной штамповки, она течет и скользит по поверхности полости, вызывая сильное трение между поверхностью полости и заготовкой, что приводит к выходу штампа из строя из-за износа. Поэтому износостойкость материала является одним из самых основных и важнейших свойств пресс-формы.

Твердость является основным фактором, влияющим на износостойкость. Как правило, чем выше твердость деталей пресс-формы, тем меньше износ и выше износостойкость. Кроме того, износостойкость также связана с типом, количеством, формой, размером и распределением карбидов в материале.

(2) Высокая прочность. Большинство условий работы прецизионных штампов очень плохие, а некоторые из них часто выдерживают большие ударные нагрузки, что приводит к хрупким разрушениям. Следовательно, требуется более высокая прочность и ударная вязкость.

Прочность формы в основном зависит от содержания углерода, размера зерна и организационного состояния.

(3) Показатели усталостного разрушения. В процессе работы прецизионных пресс-форм усталостное разрушение часто бывает вызвано длительным действием циклических напряжений. Его формы включают усталостное разрушение при множественных ударах малой энергии, усталостное разрушение при растяжении, контактное усталостное разрушение и усталостное разрушение при изгибе.

Характеристики усталостного разрушения пресс-формы в основном зависят от ее прочности, ударной вязкости, твердости и содержания включений в материале.

(4) Высокотемпературные характеристики. Когда рабочая температура прецизионной формы высока, твердость и прочность уменьшаются, что приводит к преждевременному износу формы или пластической деформации и отказу. Поскольку материал пресс-формы должен иметь высокую устойчивость к отпуску, чтобы пресс-форма обладала высокой твердостью и прочностью при рабочей температуре.

(5) Усталостная устойчивость к теплу и холоду. Некоторые прецизионные формы находятся в состоянии многократного нагрева и охлаждения во время рабочего процесса, вызывая растрескивание и отслаивание поверхности, увеличивая трение, препятствуя пластической деформации и снижая точность размеров, что приводит к выходу формы из строя. Горячая и холодная усталость является одной из основных форм выхода из строя штампов для горячей обработки, и такие штампы должны обладать высокой стойкостью к холоду и тепловой усталости.

(6) Коррозионная стойкость. При работе некоторых прецизионных форм, таких как пластмассовые формы, из-за присутствия в пластмассе хлора, фтора и других элементов после нагревания происходит разложение сильных агрессивных газов, которые разъедают поверхность полости формы, увеличивают шероховатость ее поверхности и усугубляет отказ от износа.

Структурные факторы плесени

Различные конструкции пресс-форм также предъявляют различные требования к материалам пресс-форм. В соответствии с различиями в конструкции пресс-форм различные материалы могут быть выбраны в соответствии со следующими методами:

(1) Чем выше требования к точности пресс-формы, тем меньшая деформация требуется во время обработки. Следовательно, необходимо выбирать материалы пресс-формы с различными величинами деформации в соответствии с конкретной точностью обработки.

(2) В процессе термообработки формы на равномерность скоростей нагрева и охлаждения влияет площадь поперечного сечения. Чем больше площадь поперечного сечения, тем хуже однородность. При этом условии необходимо подбирать материалы с лучшей теплопроводностью и прокаливаемостью, чтобы обеспечить однородность свойств поперечного сечения.

(3) Если форма формы относительно проста и ее легко обрабатывать и формовать, в качестве основного материала можно выбрать недорогую углеродистую инструментальную сталь. Если форма пресс-формы сложная, в некоторых местах может возникнуть концентрированное напряжение. Следовательно, необходимо выбирать материалы сплава с высокими эксплуатационными характеристиками и обрабатывать их разумным методом закалки.

Характеристики процесса обработки материала пресс-формы

Производительность материала пресс-формы напрямую влияет на стоимость производства, производительность и срок службы пресс-формы.

(1) Производительность ковки. Обычно большинство горячедеформированных штампов изготавливают ковкой. Есть надежда, что материал будет иметь низкую устойчивость к деформации и хорошую формуемость в диапазоне температур ковки.

(2) Технологичность термообработки. Желательно, чтобы процесс термической обработки материала был хорошим, включая высокую прокаливаемость. Для ковочных штампов большего размера высокая прокаливаемость может сделать механические свойства в основном однородными по всему сечению. Также удобно использовать более умеренную охлаждающую среду для закалки, чтобы избежать или уменьшить склонность к растрескиванию и деформации. Кроме того, желательно, чтобы материал имел небольшую склонность к окислительному обезуглероживанию и росту зерен во время термообработки и чтобы деформация при термообработке была небольшой.

(3) Хорошая формуемость. Большинство полостей или аксессуаров пресс-формы должны быть сформированы путем резки или электроэрозионной обработки, поэтому материал должен иметь хорошие характеристики точения, фрезерования, шлифования и электроэрозионной обработки. Материал пресс-формы должен соответствовать требованиям большого объема резания и низкой потери инструмента. Кроме того, материал должен иметь определенную свариваемость для облегчения ремонта.

(4) После закалки имеет однородную, но относительно высокую поверхностную твердость.

(5) Чувствительность к окислению и обезуглероживанию. Высокотемпературный нагрев требует хороших антиокислительных характеристик, медленного обезуглероживания, нечувствительности к теплоносителю и не позволяет легко вызвать точечную коррозию.

(6) Измельчимость . Трещины и потертости при шлифовании возникают нелегко.

(7) Склонность к растрескиванию при деформации закалки. Нечувствительность к температуре закалки и форме заготовки, а также низкая чувствительность к растрескиванию при обычной закалке.

(8) Выбор материалов для пресс-форм также должен соответствовать экономическим требованиям.

При выборе материалов пресс-формы необходимо учитывать множество факторов, JTR может всесторонне рассмотреть в соответствии с конкретными требованиями клиентов и сделать профессиональные предложения. JTR может предоставить профессиональные и экономичные услуги от дизайна пресс-формы до производства пресс-форм. . Клиенты со всего мира могут связаться с нами.