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折弯机模具材料可以选择那些?

生产折弯机模具的材料多种多样,有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压折弯机模具的材料绝大部分以钢材为主,常用的折弯机模具工作部件材料的种类有:碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。下面介绍几种材料知识:

第一.碳素工具钢

在折弯机模具中应用较多的碳素工具钢为T8A、T10A等,优点为加工性能好,价格便宜。但淬透性和红硬性差,热处理变形大,承载能力较低。

第二.低合金工具钢

低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。与碳素工具钢相比,减少了淬火变形和开裂倾向,提高了钢的淬透性,耐磨性亦较好。用于制造折弯机模具的低合金钢有CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV代号CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代号GD)等。

第三.高碳高铬工具钢

常用的高碳高铬工具钢有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1(代号D2),它们具有较好的淬透性、淬硬性和耐磨性,热处理变形小,为高耐磨微变形折弯机模具钢,承载能力次于高速钢。但碳化物偏析严重,必须进行反复镦拔(轴向镦、径向拔)改锻,以降低碳化物的不均匀性,提高使用性能。

第四.高碳中铬工具钢

用于折弯机模具的高碳中铬工具钢有Cr4W2MoV、Cr6WV、Cr5MoV等,它们的含铬量较低,共晶碳化物少,碳化物分布均匀,热处理变形小,具有良好的淬透性和尺寸稳定性。与碳化物偏析相对较严重的高碳高铬钢相比,性能有所改善。

第五.高速钢

 高速钢具有折弯机模具钢中较高的的硬度、耐磨性和抗压强度,承载能力很高。折弯机模具中常用的有W18Cr4V(代号8-4-1)和含钨量较少的W6Mo5 Cr4V2(代号6-5-4-2,美国牌号为M2)以及为提高韧性开发的降碳降钒高速钢6W6Mo5 Cr4V(代号6W6或称低碳M2)。高速钢也需要改锻,以改善其碳化物分布。

第六.基体钢

在高速钢的基本成分上添加少量的其它元素,适当增减含碳量,以改善钢的性能。这样的钢种统称基体钢。它们不仅有高速钢的特点,具有一定的耐磨性和硬度,而且抗疲劳强度和韧性均优于高速钢,为高强韧性冷作折弯机模具钢,材料成本却比高速钢低。折弯机模具中常用的基体钢有6Cr4W3Mo2VNb(代号65Nb)、7Cr7Mo2V2Si(代号LD)、5Cr4Mo3SiMnVAL(代号012AL)等。

第七.硬质合金和钢结硬质合金

硬质合金的硬度和耐磨性高于其它常见种类的折弯机模具钢,但抗弯强度和韧性差。用作折弯机模具的硬质合金是钨钴类,对冲击性小而耐磨性要求高的折弯机模具,可选用含钴量较低的硬质合金。对冲击性大的折弯机模具,可选用含钴量较高的硬质合金。
 钢结硬质合金是以铁粉加入少量的合金元素粉末(如铬、钼、钨、钒等)做粘合剂,以碳化钛或碳化钨为硬质相,用粉末冶金方法烧结而成。钢结硬质合金的基体是钢,克服了硬质合金韧性较差、加工困难的缺点,可以切削、焊接、锻造和热处理。钢结硬质合金含有大量的碳化物,虽然硬度和耐磨性低于硬质合金,但仍高于其它常见钢种,经淬火、回火后硬度可达68 ~ 73HRC。

第八.新材料

冲压数控折弯机模具使用的材料属于冷作折弯机模具钢,是应用量大、使用面广、种类多的折弯机模具钢。主要性能要求为强度、韧性、耐磨性。目前冷作折弯机模具钢的发展趋势是在高合金钢D2(相当于我国Cr12MoV)性能基础上,分为两大分支:一种是降低含碳量和合金元素量,提高钢中碳化物分布均匀度,突出提高折弯机模具的韧性。如美国钒合金钢公司的8CrMo2V2Si、日本大同特殊钢公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一种是以提高耐磨性为主要目的,以适应高速、自动化、大批量生产而开发的粉末高速钢。如德国的320CrVMo13,等。


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