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發布時間:2020-10-21 05:52  
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汽車模具鋼材材料
多相復合鋼(CP鋼)CP鋼既采用了按晶粒細化機理提高延展性的措施,又采用了通過金相顯微組織硬化機理提高強度的措施,提高了機械性能。必須強調的是:與雙相鋼DP相比,在相同抗拉強度800MPa的情況下,CP鋼的屈服強度明顯提高,成都模具廠-并且較大。近幾年,中國鋼鐵業節能減排并取得了顯著成效,但中國鋼鐵業的節能潛力已不在鋼材生產過程,而在提高鋼材質量、減少鋼材消耗。
CP鋼還具有相當高的抗沖擊吸能特性和很高的殘留變形能力。因此,CP鋼既具有相當高的抗拉強度、高加工硬化系數,又有非常均勻的延伸性能。以CP鋼加工的制件為例,成形后再經涂裝時的烘烤、硬化,其抗拉強度可超過800 MPa。
鐵素體-貝氏體鋼(FB鋼)。鐵素體-貝氏體鋼亦稱拉伸翻邊鋼或高擴孔鋼,這是因為它具有改善凸緣翻邊或長孔的拉伸能力。FB鋼可用來制造熱軋產品,其主要優點是改善了由擴孔翻邊試驗所測定的修平凸緣或翻邊所形成的邊緣性能。
在這些方面,它優于高強度合金鋼和雙相鋼。成都注塑加工與HSLA鋼相比,FB鋼在同等屈服強度的情況下,也具有較高的加工硬化系數n,并且增加了總的邊緣延伸量。
此外由于FB鋼具有良好的焊接性能,它總是被用來生產沖壓大、中型車身覆蓋件的激光對焊板坯(TWB)。FB鋼的重要特點是:既具有良好的抗碰撞性能
汽車模具鋼材
汽車超高強鋼板熱壓成型模具材料的加工
國內汽車模具企業通常采用兩種方法加工淬硬鋼模具:一種是大多數企業采用的傳統的磨削加工;另一種是少數企業采用的高速硬態銑削加工。
相比于傳統的磨削加工而言,高速硬態銑削加工具有加工柔性好、無污染及生產效率較高等優點,所以,汽車淬硬鋼模具高速硬態銑削加工,必將成為我國汽車超高強鋼板熱壓成型模具制造業重點研究和發展的關鍵技術之一,對研究汽車超高強鋼板熱壓成型模具的制造水平和推動汽車模具行業的發展具有重要的現實意義。眾所周知,不銹鋼具有很高的耐腐蝕性,但另一方面,它的加工性、尤其是切削性能非常差。
下面主要從高速切削力因素、高速切削方法優化及高速切削刀具材料選擇等三個方面作一個簡單探討。
1.影響硬態切削力的因素
主要包括切削速度、切削深度、進給量、后刀面磨損量及工件硬度等因素。
大量的試驗研究表明:隨著切削速度的提高,切削力隨之增加。當切削速度超過某一特定值后,切削力會減小。高速銑削淬硬鋼,軸向力(Z軸)遠遠高于其他兩個分力,為主切削力。模具工藝的安排尤為重要,合理的工藝安排能加快生產周期,縮短加工時間,有效節省成本。刀具磨損及刃形對切削力影響大。隨著刀具磨損的加劇,切削力分量都增加,研磨的刀刃比倒棱的刀刃產生的切削力更大一些,軸向切削深度增加,切削力增加。
2.高速銑削淬硬鋼模具工藝參數優化
由于高速切削與傳統的切削機理不同,目前,高速銑削淬硬鋼模具不能簡單地沿用常規銑削相關理論和概念。因此,國內外一些學者對高速銑削淬硬鋼模具工藝參數進行優化研究,采取的方法主要有:用試驗優化的方法、試驗優化與算法優化組合的方法。這些方法主要是以切削速度、進給量及切削深度等主要切削參數為設計變量,設定優化目標,在高速銑削試驗的基礎上,采用優化算法建立模型,找到切削參數的搭配。其實雖然同為鋼材,如今的車用已經不能和幾十年前的車用鋼同日而語。常用的試驗方法為正交試驗,優化算法應用較多的為遺傳算法、粒子群算法、蟻群算法等,并與人工智能方法相結合,在高速切削工藝參數優化的研究中取得了一定效果。
3.高速切削刀具材料選擇
由于汽車超高強鋼板熱壓成型模具的輪廓尺寸大小不一、型面復雜,存在大量的溝槽、轉角、凸起和凹陷等,為了保證淬硬鋼模具的表面質量,一道工序通常要求同一把刀完成,所以,要求刀具硬度高、耐熱性和化學穩定性好,具有良好的抗沖擊、耐磨損等特性。
刀具材料主要選擇涂層硬質合金、PCBN及陶瓷等,具主要特點是抗粘結能力比硬質合金強,PCBN的主要特點是硬度高、耐磨性和耐熱性好,在淬硬鋼模具的銑削加工中,PCBN的相對性能較好。
如果不是很清楚冷作模具鋼的性能,肯定會問將冷作模具鋼當作熱作模具鋼用可以么?首先我們都知道冷作模具鋼側重硬度、耐磨性。含碳量高,合金元素以增加淬透性,提高耐磨性為主。然而熱作模具鋼對硬度要求適當,側重于紅硬性,導熱性,耐磨性。 由于冷作模具的正常報廢原因一般是磨損.也有因斷裂、崩力和變形超差而提前失效的。由于汽車超高強鋼板熱壓成型模具的輪廓尺寸大小不一、型面復雜,存在大量的溝槽、轉角、凸起和凹陷,尺寸精度和表面精度要求高。 因此要求具有更高的耐磨化模具工作時承受沖壓力大.又由于形狀復雜易于產生應力集中,所以要求具有較高的韌性;模具尺寸大、形狀復雜.所以要求較高的淬透性、較小的變形及開裂傾向性。

模具材料的選用在談模具材料之前,我們要先了解注塑模具的一些基本的東西,首先是模具的分類,一般把模具按使用壽命的長短分五級,一級在百萬次以上,二級是50萬----100萬次,三級在30萬-----50萬次,四級在10萬---30萬次,五級在10萬次以下,一級與二級模具都要求用可以熱處理硬度在HRC50左右的鋼材,否則易于磨損,注塑出的產品易超差,故所選的鋼材既要有較好的熱處理性能,又要在高硬度的狀態下有好的切削性能,當然還有其他方面的考慮。因我很少接觸國產塑膠模鋼材,故只能介紹在珠三角常用的進口料。殘余應力雖然是自相平衡的,但對鋼構件在外力作用下的性能還是有一定影響。通常選用瑞典的8407,S136,美國的420,H13,歐洲的2316,2344,083,或日本的SKD61,DC53(原為五金模材料,特殊情況下使用。)一類的鋼材。除此外,注塑的原料及其所增加的填料對選用剛才有很大的影響,尤其是玻璃纖維對模具的磨損大。
