鍛造是工縣五金產(chǎn)品生產(chǎn)中必不可少的工序，如何選擇優(yōu)良的熱鍛模具用鋼，改善模具的使用壽命，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，已成為各生產(chǎn)企業(yè)共同關(guān)心的問(wèn)題。


一、熱鍛模具鋼的工況條件


1、以工具五金產(chǎn)品為鍘，目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠企業(yè)大多采用以摩搖壓力機(jī)為主機(jī)的熱鍛成形工藝，即模具被裝入壓力機(jī)的通用模架中，對(duì)高溫（1000℃左右）預(yù)鍛坯件在模腔內(nèi)作連續(xù)鍛擊，由于鍛擊速度較高（800-900件/小時(shí)），因此模腔表面溫度可達(dá)到500-600℃左右。


2、為使坯件成形并達(dá)到預(yù)定的尺寸精度，囡此模塊承受很大沖擊力，而模腔則承受三向壓應(yīng)力。


3、坯件在熱態(tài)成形過(guò)程中，金屬的流動(dòng)與模腔表面發(fā)生相對(duì)摩擦。

4、空行程時(shí)上下模的模腔處于冷卻狀態(tài)（自然空冷，壓縮空氣吹冷或噴霧玲卻等），與工作時(shí)模腔受熱狀態(tài)相對(duì)應(yīng)，因此熱鍛模具始終在熱玲交變循環(huán)的狀態(tài)下工作。


二、常見(jiàn)的熱鍛接鼻失效


1、熱磨損高溫金屬在模腔中塑性流動(dòng)時(shí)，與模腔表耐相對(duì)摩擦，導(dǎo)致模腔尺寸精度喪失而失效。


2、熱變形當(dāng)模腔寢面所承受.均高溫和三向壓應(yīng)力其復(fù)臺(tái)作用模具材料本身的屈服強(qiáng)發(fā)時(shí)，模腔因此發(fā)生凹塌而失效。


3、開(kāi)裂模具在鍛擊時(shí)，表面出現(xiàn)裂紋或碎斷.有的則在基體內(nèi)隱存微裂。


三、熱鍛模具失效的原因


1、設(shè)計(jì)不合理如預(yù)鍛坯不當(dāng)，模底清角，飛邊槽（溝）體積及橋部尺寸不恰當(dāng)?shù)取?/span>


2、選材不當(dāng)模具材料性能不能滿足熱鍛模工作條件。


3、熱處理不當(dāng)熱處理工藝不正確，控溫儀表失靈等。


4、操作不當(dāng)鍛件的始鍛溫度太低，鍛坯在模腔中偏位，:模復(fù)擊等。


5、鍛件與壓機(jī)不匹配如鍛擊力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出鍛件的變形抗力。


6、模具原材料的冶金質(zhì)量問(wèn)題如低倍組織超標(biāo)，鋼錠與模坯截面的鍛壓比太小，不足以破碎網(wǎng)狀碳化物。


7、模具管理混亂如無(wú)模卡，無(wú)檢驗(yàn)，甚至鋼材混雜.總之模具的失效原因是綜臺(tái)性的，應(yīng)在設(shè)計(jì)，選材，制造，使用等過(guò)程中加以克服。


四、熱鍛模具材料的性艟要求


熱鍛模具是在機(jī)械載荷與溫度均發(fā)生循環(huán)變化的條件下工作，因此選材必須盡可能滿足下列性能要求：


（1）高紅硬性（印好的高溫耐磨性）當(dāng)模腔表面溫度達(dá)到500~600℃時(shí)，仍具有較高的硬度。


（2）高溫強(qiáng)度高主要指材料在500600℃的高溫下，具有較高的屈服點(diǎn)。


（3）高沖擊韌性對(duì)熱鍛模具材料而言，其值應(yīng)不低于。


（4）高抗斷裂韌性熱鍛模具材料要有較高的值，以提高對(duì)模具裂紋擴(kuò)展速率的控制（延緩裂紋擴(kuò)展）。


（5）高抗熱疲勞性熱鍛模具材料應(yīng)具有較高的抗冷熱循環(huán)產(chǎn)生交變應(yīng)力的能力.從目前的情況看，熱鍛模具鋼要完全具備上述性能是有困難的，但是片面強(qiáng)調(diào)某一性能也不足取，如紅硬性十分好的模具鋼，其沖擊韌性就較差，制成模具后，雖然不易磨損和凹塌，卻會(huì)過(guò)早碎裂，沒(méi)有意義.因此，選材對(duì)應(yīng)綜合考慮上述五點(diǎn)性能。


五、熱鍛模具用鋼的分類與選擇


熱鍛模具用鋼通常分為中碳低合金，中碳中臺(tái)金和中碳高合金三類。在實(shí)際應(yīng)用中，由于中碳低合金熱鍛模具鋼的紅硬性，高溫強(qiáng)度轉(zhuǎn)低，一般只作為空氣錘的錘鍛模具甩鋼，尤其是5和5的淬透性差，只能用作中，小錘鍛模具，5:和45可用于中，大錘鍛模具。


而中碳高合金熱鍛模具鋼雖然有很高的紅硬性和高溫強(qiáng)度，但其韌性低，抗熱疲勞巨差卻是致命的缺陷。盡管目前相當(dāng)多的企業(yè)仍采用此類材料制作熱鍛模具，可是在笈用中因開(kāi)裂而導(dǎo)至模具失效，令人大傷腦筋


選用中磷中臺(tái)金熱鍛棋具鋼制怍摩擦壓力機(jī)用的熱鍛模較為適宜，由于此類鋼強(qiáng)韌兼?zhèn)?，綜合性能較好，能夠有效地克服多種因素造成的模具失效，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益.


六、簡(jiǎn)介328鋼


328鋼從本世紀(jì)20年代開(kāi)始研制，迄今已有七十年歷史，原先是作為高速鋼研制的，因未獲成功，被用作熱作模具鋼種而保留下來(lái)。其化學(xué)成分與現(xiàn)在的942十分卡¨近，因此索有半高速鋼之稱。


該鋼種含碳0.35%（平均）是亞共析成分，由于宙8致使析點(diǎn)向左偏移，實(shí)際已進(jìn)入過(guò)共析區(qū)域，故屆于馬氏體鋼類.由于含量較高，使該鋼具有良好的紅硬性和高溫強(qiáng)度，因此被應(yīng)用了幾十年之久，至今國(guó)內(nèi)仍廣泛采用.但是該鋼種卻存在二大不可克服的缺點(diǎn);


1）沖擊韌性低（因原子直徑大，溶入晶格中使之畸變，使材料脆化）；


2）抗熱疲勞性差，抵抗裂紋擴(kuò)展能力弱.當(dāng)今國(guó)際上正逐漸淘汰該鋼種.328鋼的二次硬化峰值溫度為55~570℃左右，比重=8.35，其制作的模具在使用中出現(xiàn)的失效形式為凹塌和碎裂。


七、簡(jiǎn)介3（45）鋼美


國(guó)使用的5系熱作模具鋼是從本世紀(jì)3年代開(kāi)始研制的，由于其綜臺(tái)性能好，50年代就傳入歐洲，到60年代被工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家普遍采用.美國(guó)大型特殊鋼廠只生產(chǎn)!，2，3，211個(gè)鋼號(hào)，其代表牌號(hào)是13.，


其抗熱性能不如328鋼，這是因?yàn)殒u碳化物不易集聚長(zhǎng)大所致。由2=13鋼含有，0，等碳化物形成元素，使其具有二次硬化能力，在沖擊韌性，熱疲勞性以及抗裂紋擴(kuò)展能力等詣項(xiàng)性能上，遠(yuǎn)比328優(yōu)越13鋼的比重7.71


13鋼的二次硬化峰值溫度在50℃附近，5℃時(shí)，隨著溫度的繼續(xù)高，其硬度急劇下降我廠是從86年開(kāi)始，對(duì)3鋼進(jìn)行直用研究的，87年已在部分手工具產(chǎn)品的熱鍛模上正式應(yīng)用，迄今熱鍛模具用鋼已大部分被8鋼代替，并取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益.


八、328鋼與13鋼的分析對(duì)比


328鋼與13鋼在材料性能，熱處理工藝，應(yīng)用情況和經(jīng)濟(jì)效益等方1的對(duì)比見(jiàn)附表.


九、提高熱鍛模具使用壽命的措施


1、設(shè)計(jì)除了成形模的型腔設(shè)計(jì)力求正確外，從原材料到鍛件之問(wèn)柏各預(yù)制。


2、熱鍛模具的選材是提高模具壽命的基礎(chǔ)，應(yīng)熟悉各類材料的性能和特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)分析對(duì)比，確定最臺(tái)適的材料。


3、模具材料的冶金質(zhì)量嚴(yán)格地說(shuō)，熱鍛模具鋼的冶煉質(zhì)量不亞于航空材料。


塑膠模具雙色模具設(shè)計(jì)注意11項(xiàng)，以及軟膠與硬膠材質(zhì)的選用注意

一、雙色模具設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)：


1、模具鋼材，可用H13、420H、1.2344、NAK80等。


2、在軟膠的封膠位留多0.07~0.13作為預(yù)壓，如果是大面積封膠的情況下，可以預(yù)留0.2~0.25MM。


3、硬膠要有鋼料作為支持，特別是有軟膠的背面，避空間隙不可大于0.5MM。


4、底件與包膠料的軟化溫度要至少相差20，否則底膠件會(huì)被融化。


5、若包膠TPE，其排氣深度為0.01MM


6、軟膠的收縮率要與硬膠一致。


7、TPE料，其澆口不宜潛頂針，可改用直頂，入膠做在直頂上，最好用方形，直頂與孔的配合要光滑，間隙在0.02MM以內(nèi)，否則易產(chǎn)生膠粉。


8、流道不宜打光，留紋可助出模，前模要曬紋，否則會(huì)粘前模。


9、TPE縮水率會(huì)改變皮紋的深度。


10、如果產(chǎn)品走批鋒怎么辦?


（1）前模燒焊。（2）硬膠前模加膠。（3）硬膠后模加膠（4）后模盡量不要做燒焊，因?yàn)楹竽ＰD(zhuǎn)180度以后要完全一致。


11、軟膠粘前模怎么辦?


硬膠包軟件區(qū)域做倒扣，或者硬膠區(qū)域做粗皮紋來(lái)防止軟膠粘前模。

二、雙色模簡(jiǎn)述


經(jīng)常說(shuō)“雙色”是怎么回事?


1、“雙色”實(shí)際是一種二次注塑成型，產(chǎn)品一般包括主體（硬膠）部和外包（軟膠）部分，在模具制造時(shí)，先制造硬膠主體，主體硬膠模具設(shè)計(jì)按正常設(shè)計(jì)程序，外包（軟膠）模具設(shè)計(jì)要以硬膠成品作為參照，不用再放縮水，后模部分，本上同硬膠主體一致，前模不同的是有包膠形狀，在生產(chǎn)時(shí)先生產(chǎn)出硬膠主體，然后把硬膠主體放入外包模具內(nèi)，進(jìn)外包軟膠注塑生產(chǎn).


2、“雙色”也可以稱作“包膠”，如果產(chǎn)品產(chǎn)量不高的情況下，可以使用包膠模，先做一套硬膠模具，再通過(guò)人工將硬膠放入包膠模具中，成型軟膠。


3、軟包模具后模部分同主體硬膠一至，有少量避空位，而膠部位要用主體硬膠討膠不可有虛位要注意的是TPU材料，本身的特性是比較容易粘模的，產(chǎn)品如果可以做沙面盡量做沙面，這樣容易脫模!TPU的流動(dòng)性比較慢，冷卻周期也會(huì)比較長(zhǎng)，只要在生產(chǎn)工藝上注意一些，也不會(huì)有什么大問(wèn)題!


三、雙色模具


雙色模標(biāo)準(zhǔn)做法是軟膠在模具設(shè)計(jì)中放收縮水，要與硬膠一致，兩套模具公模部分完全一樣，母模兩個(gè)模仁不一樣，兩套模具裝在一臺(tái)注塑機(jī)上注塑（兩套模的高度必須一致），第一射硬膠打好后（小水口點(diǎn)進(jìn)膠），模具旋轉(zhuǎn)180度，做第二射軟膠，然后頂出產(chǎn)品，這才叫雙色模。


四、包膠常用硬膠及軟膠材料


硬膠：ABS、AS（SAN）、GPPS、HIPS（475）、PA（PA6，PA66及其改性材料）、PC及其改性材料、PE、POM、PP等等。


軟膠：TPE、TPR、TPU、TPV、TPEE、PVC等。


來(lái)源：平民健身法，心理危機(jī)攻略


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