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塑胶模具钢材钢是经过时效处理而获得高的使用性能

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塑胶模具钢材钢是经过时效处理而获得高的使用性能

发布日期:2018-06-12 作者: 点击:


   塑胶模具钢材钢是经过时效处理而获得高的使用性能。尤其是脆性氧化物和硅酸盐等夹杂物,在热加工是不发生塑性变形,从而引起脆性的碎裂而形成微裂纹,在进一步的热处理和使用中,该裂纹进一步引起模具的开裂。例如。Cr4W2MoV钢制造的冲压手表零件用的冷冲模,其冲头经粗加工、热处理并磨削加工后,发现头部中心有许多小孔洞,致使一批冲头全部报废,经分析发出钢中含有大量的呈链状分布的硅酸盐夹杂物,经机加工后剥落而造成小孔洞。

⒉碳化物分布不均匀引起的失效

    Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1等莱氏体型模具钢,具有大量共晶碳化物,当锻造比小或浇注温度控制不适当时,在钢材中易呈带状或网状碳化物的偏析,使模具零件在淬火时常常出现沿着带状或网状碳化物严重的部位裂纹,或在使用过程中内部裂纹进一步扩展而引起失效。例如,采用Φ50mm的共晶碳化物不均匀度超过4级的钢材制造冲头在使用过程中易发生断裂。

    这里要指出的是有些钢种的出产至今还必需走模铸—开坯—轧制或铸造的工艺流程。因早期特殊钢主要采用电弧炉工艺冶炼,习惯上形成了特殊钢一定要用电炉冶炼,特殊钢厂就是电炉钢厂。而客观事实上也的确存在电炉只有出产特殊钢才可以有好的经济效益,特殊钢只能由电炉冶炼。这主要是因为早期电炉炼钢的特点和特殊钢本身的性质所决定的:1)电炉用废钢中有可利用的合金元素;2)电炉炼钢是靠电弧进行加热的,其温度远远超过2000℃,且钢水温度可长时间地精确控制,这样电炉炼钢在难熔合金冶炼、合金化成分及工艺柔性等方面较转炉炼钢有无比的优胜性;3)不足是炼钢周期长,出产效率低,本钱高(废钢、电价昂贵),炉容小,易增碳、吸氮等。刚好特殊钢产品有合金含量高、多品种、小批量、附加值高等特点,早期用电弧炉炼特殊钢达到了扬长避短的目的。同时人们也一直以为转炉就主要是用来炼普通钢。但是,1)转炉利用纯铁水冶炼特殊钢更纯净;2)废钢中的残余元素难以去除;3)炉外精炼技术的进步使转炉冶炼特殊钢的能力增强。

    五金模具钢优化过程包括:粗加工后轮廓的计算、最大剩余加工余量的计算、最大允许加工余量的确定、对剩余加工余量大于最大允许加工余量的型面分区(如凹槽、拐角等过渡半径小于粗加工刀具半径的区域)以及半精加工时刀心轨迹的计算等。现有的模具高速加工CAD/CAM软件大都具备剩余加工余量分析功能,并能根据剩余加工余量的大小及分布情况采用合理的半精加工策略。如OpenMind公司的HyperMill和HyperForm软件提供了束状铣削(Pencilmilling)和剩余铣削(Restmilling)等方法来清除粗加工后剩余加工余量较大的角落以保证后续工序均匀的加工余量。Pro/Engineer软件的局部铣削(Localmilling)具有相似的功能,如局部铣削工序的剩余加工余量取值与粗加工相等,该工序只用一把小直径 铣刀 来清除粗加工未切到的角落,然后再进行半精加工;如果取局部铣削工序的剩余加工余量值作为半精加工的剩余加工余量,则该工序不仅可清除粗加工未切到的角落,还可完成半精加工。

    供需矛盾短期难以缓解近几年,中国产塑胶模具大陆市场满足率一直不足74%,其中大型、精密、长寿命模具满足率更低,估计不足60%。同时,工业发达国家的模具正在加速向中国转移,国际采购越来越多,国际市场前景看好。市场需求旺盛,生产发展一时还难以跟上,供不应求的局面还将持续一段时间。


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