模具钢材的应用技巧(二)---模具零配件用钢材

1、模具钢材的应用技巧(二)-模具零配件用钢材模具零配件用钢材对照:0.25.3圆筒螺旋弹簧:电极材料:常用的为石墨,紫铜,铜钨合金,银钨合金等;石墨电极易加工,但电极损耗比较大,模具精度不易保证,仅用于精度不高的锻压类硬质合金型腔模的电火花加工;紫铜,铜钨合金,银钨合金适用于精度要求较高的磁性材料和粉未冶金产品的硬质合金型腔模的电火花加工.铜钨合金,银钨合金价格贵,锻造成型困难,但电极损耗极少,特别适用于高精度,多沟槽类硬质合金型腔模的电火花加工,而经过反复锻造的紫铜材料因其电极损耗适中,机械加工性能良好,是一般硬质合金型腔模理想的电极材料.1.电极尺寸的计算:  电火花加工主要有:单

2、电极平动加工法;多电极更换加工法;电极分解加工法.   A. 粗加工电极尺寸=模具尺寸±(放电间隙+平动量)=模具尺寸±0.350.5B. 中加工电极尺寸=模具尺寸±(放电间隙+平动量)=模具尺寸±0.180.35C. 精加工电极尺寸=模具尺寸±(放电间隙+平动量)=模具尺寸±0.060.152.电火花加工硬质合金型腔模的加工工艺经济电流密度:根据经济电流密度选择初始加工电流值,再由初始加工电流值的大小选择初始放电加工条件.经济电流密度指:工件被电蚀部分单位投影面积上所承受的放电加工电流的大小.则放电加工电流=经济

3、电流密度X工件表面投影面积.一般情况下经济电流密度的经验值:粗加工:Ij粗=(35)A/cm²中加工:Ij中=(13)A/cm²粗糙度升级:  可根据粗糙度升级概念来选择粗,中,精加工条件来编制放电加工程序.以下为粗糙度在粗,中,精,精细加工中的经验值范围:粗加工:  Ra>12.5um            中加工:   Ra=2.512.5um精加工:  Ra=0.62.5um  

4、60;       精细加工:  Ra<0.6um下表为一组放电条件相对对应的粗糙度以及加工电流值:放电条件 C190 C180 C170 C160 C150 C140 C130 C120 C110 C100粗糙度um 75 65 50 40 36 32 26 17 12 6加工电流A 25 21

5、60;14 10 8 7 6 4 2 1   依粗糙度升级,为了使加工表达到最终要求的表面粗糙度值作为下一个放电的条件,每次应将表面粗糙度值降低一半,这是分段加工的最快方法,为了提高加工速度且使电极损耗小一些,应注意在粗加工和精加工时峰值要相对小一些.则以上可选择:C190C160C130C110或C180C140C120C100提高硬质合金型腔模电火花加工效率的有效途径:多电极加工:分粗,中,精多电极加工,可使粗加工中电流加大,速度快电极冲水:是影响加工的主要因素,特别对盲孔型加工,由于排屑困难,容易产

6、生二次放电,烧伤工件,另出现积炭现象而自动抬刀影响效率.故可以在适当位置做冲水孔,孔径直径为Ø1.52.0mm,要有一定的压力.加工参数的调整:影响最大的是脉冲宽度和峰值电流.注:用模芯插入式定位防偏或是自身加强强度;另因高度较大,无法在原有注塑机上满足最大合模要求,在此利用开模动作脱模.模具钢材的性能对比:模具钢材新材料1.美国合金工具钢分类: Hà热作工具钢 Aà冷作模具钢 Dà冷作工具钢 Oà冷作工具钢 Sà耐冲击工具钢 Là特殊用途工具钢 Fà特殊用途工具钢 Pà塑料模具钢2.模具钢按热处理分类:

7、A预硬化钢:在钢厂先进行淬火回火处理,使硬度达HRC3040,在预淬硬的条件下交货,各户直接加工成模具,不经过热处理.如美国的P20,日立的HPM2,大同的PDS5等.B淬火回火型:中等含碳量并以Cr/Mo/V/W等合金化,硬度要求在HRC4560,具有较高耐磨性的钢.如冷作模具钢的SKD11,SKD12和热作模具钢SKD61.又有为改善韧性和抗回火稳定性,组织均匀性而有日立HPM31,FDAC和高周波的KD21,大同的PD613,DH2F.C析出硬化型:指马氏体时效钢,在固溶状态下经较长时间的时效析出,硬度在HRC3852,具有高强度,高耐磨性,高韧性和好的镜面加工性以及变形小的热处理变形.

8、一般含碳量较低,通达加入一定量的Ni,Al,Ti,Mo,Cu等元素.如美国的P21,大同的NAK55,NAK80,日立的HPM1,HPM50,大同的MASIC.另日立的YAG韧性好,镜面加工好但成本高,使用范围受限制.D表面处理型:进一步提高模具的表面硬度,HRC>60,甚至达HV2000到HV4000(HV940=HRC68),从而提高模具的耐磨性,抗热粘结性和脱模性,主要有:渗碳/氮/硫/铬/铝/硼/PVD/CVD法和火焰淬火法.3.日本大同S-STAR钢(SUS420J2改良型)详细资料:超镜面,高硬度,耐腐蚀塑料模具钢(32HRC预硬型,53HRC淬火回火型)，性价比极佳特长:*

9、耐蚀性良好(马氏体系不锈钢)*热处理硬度:可达53HRC*超镜面性*热处理尺寸变化极小(0.03%以内)*内质均匀健全(ESR精炼)*蚀花加工性,EDM性良好*预硬状态交货,亦可直接刻模使用用途:*超镜面塑料模具用钢,如光学透镜用模等*耐腐蚀高硬度塑料模具用钢,如医疗械用模,化学品容器用模,食品容器用模,瓶盖模,磁带盒模*适用的成形树脂材料有:PMMA,PC,EP,PP,PS,PVC,PE,PF,添加阴燃剂树脂等化学成份:   大同钢号           (JIS

10、)          交货状态(硬度)                                  C     Si

11、0;    Cr     Mo    VS-STAR   (SUS420J2改良) 回火 (229HB以下)预硬 (3034HRC)  0.38  0.90  13.5  0.10  0.30  镜面加工性:预硬条件下,用于一般艺术造型和半透明品用钢;在淬火条件下,用于透明外装制品和超镜面制品用钢.热处理:淬火条件:1030°C×60分真空炉气冷  

12、0;      500°C预热à800°C预热à10201070°C加热à空/油/气冷回火条件:低温或高温回火2次为好重视耐蚀性和热处理尺寸变化:低温回火200400°C空冷重视硬度:高温回火490510°C空冷,且提高淬火温度10501070°C为宜重视经时变化时,请加实施冷处理回火温度与尺寸变化:无论交货时为预硬还是退火状态,均能通过300°C前后的回火控制使尺寸变化减至极小.模具钢材基础知识:1.硫含量的影响:  硫与钢内的锰会结合成硫化锰(MnS)颗粒,在轧延或锻造时会尚着压延方向拉伸而变得细长,此物是咬花不均和材料强度有方向性的主要原因.在塑料模具中,需咬花处理的,硫的含时越低越好(S<0.00