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金19.305铝青铜8.204-0.3、4-4-4锡青铜8.90变形镁MB11.76热加工类模具用钢的材料分析热加工模是工业产品生产中不可缺少的工艺方法之一。它主要用于制造业和加工业。它是和冲压、锻造、铸造成型机械,同时和塑料、橡胶、陶瓷等非金属材料制品成型加工用的成形机械相配套,作为成形工具来使用的。热加工模具属于精密机械产品,因为它主要由机械零件和机构组成,如成形工作零件(凸模、凹模),导向零件(导柱、导套等),支承零件(模座等),定位零件等;送料机构,抽芯机构,推料机构,检测与机构等。
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60年代以来,我国研制出不少适合我国特点的新型模具钢,如热作模具钢中的3Cr3Mo3W2V、5Cr4W5Mo2V、4CrMnSiMoV、4Cr2NiMoV、5Cr4Mo3SiMnVA1等,冷作模具钢中的6Cr4W3Mo2VNb、7Cr7Mo3V2Si、7CrSiMnMoV、6CrNiMnSiMoV等新钢种的采用,均获得提高模具寿命倍数的效果。如冷作模具钢选用6Cr4W3Mo2VNb(65Nb)代替T10、Cr12MoV、W6Mo5Cr4V2等制作多工位冷镦机用的内六角凸模、十字槽光凸模、螺栓切边模、冷镦螺栓顶模、钢板弹簧冲孔凸模、螺栓平圆头冲模、圆环冷冲模等;热作模具钢选用3Cr3Mo3W2V(HM1)代替3Cr2W8V钢等制作轴承套圈的热冲压凸模和凹模、连杆辊锻成形模、小型机锻模等都显著提高了模具寿命,因此作为模具工作者包括模具设计人员,首要任务是正确选用并合理使用模具材料,以模具的正常使用寿命。
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4Cr3Mo3W4VNb,代号GR,除Cr、Mo、V和Nb外,又加入了4%W,所以钢的高温强度和热稳定性得到了进一步提高,是中碳铬系热作模具钢中高温强度较高,热稳定性较好的钢种。该钢还具有良好的冷热疲劳性能,该钢适用于制造工作温度600-700C℃的浅型腔中小锻模,也可用于铜合金热挤压模具。除以上30Cr-30Mo型热作模具钢外,国内先后开发的5%Cr系中碳中合金热作模具钢已较大量用于热锻模具,如4Cr5MoVSi、4Cr5MoV1Si等,其中4Cr5MoV1Si具有的韧性和良好的冷热疲劳性能,适用于制造工作温度在600℃以下,对韧性和塑性要求较高的模具。如用4Cr5MoV1Si代替5CrNiMo、5CrMnMo制造汽车连杆、曲轴锻模,模具的使用寿命得到了明显提高;用于制造铝合金压铸模具和铝型材挤压模具,模具的使用寿命较高。另外,该钢还可作塑料模具钢使用。目前,4Cr5MoV1Si钢的优良性能已在国内得到了广泛,应用量已较大。许多大学、研究院所和钢厂不惜花重金对该钢做研究和生产质量改进工作,并就此打出了自己的品牌。
锤锻模用钢的选择模具类型钢的选用堆焊锤锻模5Cr2MnMo压力机锻模(大尺寸)5CrNiMo、5Cr2NiMoVSi通常中、小型压力机锻模可选用3Cr2W8V、4Cr5MoSiV1、4Cr5MoSiV及3Cr—3Mo型热作模具钢、5Cr4W5Mo2V、4Cr3Mo3W4VNb钢等。目前应用较多的是:3Cr2W8V、4Cr5MoSiV1钢。对锤锻模尚有如下分类方法:小型:吨位小于1t,高度小于275mm;中型:吨位1~3t,高度275~325mm;小型:吨位4~6t,高度325~375mm;特大型:吨位大于6t,高度在375mm以上。现就我公司所采用的热锻模材料分析如下:H13:化学成份(%)(国标GB1299—85)3Cr2W8V:属莱氏体钢,在高温下有较高的硬度,但其韧性和塑性较差,淬透性中等,截面厚度≤80mm可淬透;此钢相变温度较高,耐热疲劳性良好。用于作高温、高应力但不受冲击载荷的凸模、凹模,如平锻机上的凹凸模、镶块、铜合金挤压模、压铸用模具;还可作高温下工作的热剪切刀等