選擇模具鋼時(shí)什么是最重要的和最具有決定性意義的因素?
成形方法-可從兩種基本材料類型中選擇。
熱加工工具鋼,它能承受模鑄、鍛造和擠壓時(shí)的相對(duì)高的溫度。
冷加工工具鋼,它用于下料和剪切、冷成形、冷擠壓、冷鍛和粉末加壓成形。
塑料-一些塑料會(huì)產(chǎn)生腐蝕性副產(chǎn)品,例如PVC塑料。長(zhǎng)時(shí)間的停工引起的冷凝、腐蝕性氣體、酸、冷卻/加熱、水或儲(chǔ)存條件等因素也會(huì)產(chǎn)生腐蝕。在這些情況下,推薦使用不銹鋼材料的模具鋼。
模具尺寸-大尺寸模具常常使用預(yù)硬鋼。整體淬硬鋼常常用于小尺寸模具。
模具使用次數(shù)-長(zhǎng)期使用(》1,000,000次)的模具應(yīng)使用高硬度鋼,其硬度為48-65HRC。中等長(zhǎng)時(shí)間使用(100,000到1,000,000次)的模具應(yīng)使用預(yù)硬鋼,其硬度為30-45HRC。短時(shí)間使用(《100,000次)的模具應(yīng)使用軟鋼,其硬度為160-250HB。
表面粗糙度-許多塑料模具制造商對(duì)好的表面粗糙度感興趣。當(dāng)添加硫改善金屬切削性能時(shí),表面質(zhì)量會(huì)因此下降。硫含量高的鋼也變得更脆。
影響材料可切削性的首要因素是什么?
鋼的化學(xué)成分很重要。鋼的合金成分越高,就越難加工。當(dāng)碳含量增加時(shí),金屬切削性能就下降。
鋼的結(jié)構(gòu)對(duì)金屬切削性能也非常重要。不同的結(jié)構(gòu)包括:鍛造的、鑄造的、擠壓的、軋制的和已切削加工過的。鍛件和鑄件有非常難于加工的表面。
硬度是影響金屬切削性能的一個(gè)重要因素。一般規(guī)律是鋼越硬,就越難加工。高速鋼(HSS)可用于加工硬度最高為330-400HB的材料;高速鋼+鈦化氮(TIN)涂層,可加工硬度最高為45HRC的材料;而對(duì)于硬度為65-70HRC的材料,則必須使用硬質(zhì)合金、陶瓷、金屬陶瓷和立方氮化硼(CBN)。
非金屬參雜一般對(duì)刀具壽命有不良影響。例如AL2O3(氧化鋁),它是純陶瓷,有很強(qiáng)的磨蝕性。
最后一個(gè)是殘余應(yīng)力,它能引起金屬切削性能問題。常常推薦在粗加工后進(jìn)行應(yīng)力釋放工序。
模具制造的生產(chǎn)成本由哪些部分組成?
粗略地說,成本的分布情況如下:
切削65%
工件材料20%
熱處理5%
裝配/調(diào)整10%
這也非常清楚地表明了良好的金屬切削性能和優(yōu)良的總體切削解決方案對(duì)模具的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的重要性。
一般來說,它是:
鑄鐵的硬度和強(qiáng)度越高,金屬切削性能越低,從刀片和刀具可預(yù)期的壽命越低。用于金屬切削生產(chǎn)的鑄鐵其大部分類型的金屬切削性能一般都很好。金屬切削性能與結(jié)構(gòu)有關(guān),較硬的珠光體鑄鐵其加工難度也較大。片狀石墨鑄鐵和可鍛鑄鐵有優(yōu)良的切削屬性,而球墨鑄鐵相當(dāng)不好。
加工鑄鐵時(shí)遇到的主要磨損類型為:磨蝕、粘結(jié)和擴(kuò)散磨損。磨蝕主要由碳化物、沙粒參雜物和硬的鑄造表皮產(chǎn)生。有積屑瘤的粘結(jié)磨損在低的切削溫度和切削速度條件下發(fā)生。鑄鐵的鐵素體部分最容易焊接到刀片上,但這可用提高切削速度和溫度來克服。
在另一方面,擴(kuò)散磨損與溫度有關(guān),在高切削速度時(shí)產(chǎn)生,特別是使用高強(qiáng)度鑄鐵牌號(hào)時(shí)。這些牌號(hào)有很高的抗變型能力,導(dǎo)致了高溫。這種磨損與鑄鐵和刀具之間的作用有關(guān),這就使得一些鑄鐵需用陶瓷或立方氮化硼(CBN)刀具在高速下加工,以獲得良好的刀具壽命和表面質(zhì)量。
一般對(duì)加工鑄鐵所要求的典型刀具屬性為:高熱硬度和化學(xué)穩(wěn)定性,但也與工序、工件和切削條件有關(guān);要求切削刃有韌性、耐熱疲勞磨損和刃口強(qiáng)度。切削鑄鐵的滿意程度取決于切削刃的磨損如何發(fā)展:快速變鈍意味著產(chǎn)生熱裂紋和缺口而使切削刃過早斷裂、工件破損、表面質(zhì)量差、過大的波紋度等。正常的后刀面磨損、保持平衡和鋒利的切削刃正是一般需要努力做到的。
切削過程至少應(yīng)分為3個(gè)工序類型:
粗加工、半精加工和精加工,有時(shí)甚至還有超精加工(大部分是高速切削應(yīng)用)。殘余量銑削當(dāng)然是在半精加工工序后為精加工而準(zhǔn)備的。在每一個(gè)工序中都應(yīng)努力做到為下一個(gè)工序留下均勻分布的余量,這一點(diǎn)非常重要。如果刀具路徑的方向和工作負(fù)載很少有快速的變化,刀具的壽命就可能延長(zhǎng),并更加可預(yù)測(cè)。如果可能,就應(yīng)在專用機(jī)床上進(jìn)行精加工工序。這會(huì)在更短的調(diào)試和裝配時(shí)間內(nèi)提高模具的幾何精度和質(zhì)量。
鑄鐵的切削特性是什么?
什么是模具制造中主要的、共同的加工工序