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冷作模具钢的工作条件及性能要求冷作模具钢在工作时.由于被加工材料的变形抗力比较大,模具的工作部分承受很大的压力、弯曲力、冲击力及摩擦力。因此,冷作模具的正常报废原因一般是磨损.也有因断裂、崩力和变形超差而提前失效的。冷作模具钢与刃具钢相比.有许多共同点。要求模具有高的硬度和耐磨性、高的抗弯强度和的韧性,以冲压过程的顺利进行、其不同之处在于模具形状及加I工艺复杂.而且摩擦面积大.磨损可能性大.所以修磨起来困难。因此要求具有更高的耐磨化模具工作时承受冲压力大.又由于形状复杂易于产生应力集中,所以要求具有较高的韧性;模具尺寸大、形状复杂.所以要求较高的淬透性、较小的变形及开裂倾向性。总之,冷作模具钢在淬透性、耐磨性与韧性等方面的要求要较刃具钢高一些.而在红硬性方面却要求较低或基本上没要求(因为是冷态成形),所以也相应形成了一些适于做冷作模具用的钢种,例如,发展了高耐磨、微变形冷作模具用钢及高韧性冷作模具用钢等。下面结合有关钢种选用进一步说明。
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无磁高强度模具钢电子工业中的部分磁性元件需用无磁性的模具生产,7Mnl5Cr2A13V2WMo钢的导磁系数很低,强度、耐磨性也良好,但切削加工比较困难。国内开发的无磁模具钢有18Mn12Crl8NiN(代号A18)、8Mnl5Cr18(代号WCG)、50Mnl8Cr4WN(简称50Mn)等。其中50Mn具有低磁导率(μ<1.1H/m),较高强度和良好的加工性能,经1020~1070℃(水冷)固溶处理后,硬度HRC30左右。再经过590℃士10℃时效,硬度上升至HRC35左右。
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大型模具,重量在10t以上的已很常见,有些模具重量已达30t。如大型汽车覆盖件冲模,大型曲轴锻模,大尺寸电视机外壳用塑料注射模等重量都在10t以上。随着现代化工业和科学技术的发展,模具的应用越来越广泛,其适应性也越来越强。已成为工业国家制造工艺水平的标志和独立的基础工业体系。另外,采用模具进行成形加工,是少,无切削的主要工装,在大批、大量加工中,可使材料利用率达90%或以上。热加工模具分类及用途热加工模具的用途广泛,模具的种类繁多,科学的进行模具分类,对有计划的发展模具工业,系统的研究、开发模具生产技术,促进模具设计,制造技术的现代化,充分发挥模具的功能和作用;对研究、制订模具技术标准,提高模具标准化水平和化协作生产水平,提高模具生产效率,缩短模具的制造周期,都具有十分重要的意义。总体上说热加工模具可分为三大类:金属板材料成型模具,如冲模等;金属体积成型模具,如锻(镦、挤压)模,压铸模等;非金属材料制品用成型模具,如塑料注射模和压缩模,橡胶制品,陶瓷制品用成型模具等。
Cr8MoWV3Si,代号ER5,在具有较高强韧性的同时,又具有突出好的耐磨性。该钢在回火过程中弥散析出的碳化物,是ER5比Crl2系钢具有更高强韧性和耐磨性的重要原因。ER5钢适用于制造承受冲击力较大,冲击速度较高的精密冷冲,重载冷冲以及要求高耐磨的其他冷作模具。9Cr6W3Mo2V2,代号GM,也是以提高耐磨性为主要目的而研制的高耐磨冷作模具钢。该钢通过Cr、W、Mo、V等碳化物形成元素的合理配比,并根据'平衡碳'规律配碳,使钢具有佳的二次硬化能力及抗磨损能力,同时又保持了较高的强韧性和良好的冷热加工性能,适用于制造冲裁、冷挤、冷锻、冷剪、高强度螺栓滚丝轮等精密、高耐磨冷作模具。