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模具选材原则 $ s) F' _/ g# o: `+ \$ w0 o# k
7 {$ w8 G; O9 t! ?, I. F（一）满足工作条件要求
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! ?8 P$ J7 [, a; Z1．耐磨性
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坯料在模具型腔中塑性变性时，沿型腔表面既流动又滑动，使型腔表面与坯料间产生剧烈的摩擦，从而导致模具因磨损而失效。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。
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硬度是影响耐磨性的主要因素。一般情况下，模具零件的硬度越高，磨损量越小，耐磨性也越好。另外，耐磨性还与材料中碳化物的种类、数量、形态、大小及分布有关。 8 @" j5 U: W3 @* V) D
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1．强韧性
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& m) [) O6 e$ J7 `模具的工作条件大多十分恶劣，有些常承受较大的冲击负荷，从而导致脆性断裂。为防止模具零件在工作时突然脆断，模具要具有较高的强度和韧性。
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6 o. N4 S+ b U3 q$ k7 Z+ {模具的韧性主要取决于材料的含碳量、晶粒度及组织状态。 6 [, A. a2 Y0 @, l5 k, T8 c1 H0 K
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2．疲劳断裂性能 / J2 s, Q) L( j; Z, s1 [8 y
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模具工作过程中，在循环应力的长期作用下，往往导致疲劳断裂。其形式有小能量多次冲击疲劳断裂、拉伸疲劳断裂接触疲劳断裂及弯曲疲劳断裂。 : ^- K6 Q( y+ ^: A
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模具的疲劳断裂性能主要取决于其强度、韧性、硬度、以及材料中夹杂物的含量。 , J7 B9 N7 ^7 O! b4 S5 \& p
: e& g( L5 F+ E& D& t1 y" ?3．高温性能
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+ ^7 z/ [+ S# g当模具的工作温度较高进，会使硬度和强度下降，导致模具早期磨损或产生塑性变形而失效。因此，模具材料应具有较高的抗回火稳定性，以保证模具在工作温度下，具有较高的硬度和强度。 + R/ v. q- V( G( U: ]
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4．耐冷热疲劳性能 2 `# ^# d& J; @
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有些模具在工作过程中处于反复加热和冷却的状态，使型腔表面受拉、压力变应力的作用，引起表面龟裂和剥落，增大摩擦力，阻碍塑性变形，降低了尺寸精度，从而导致模具失效。冷热疲劳是热作模具失效的主要形式之一，帮这类模具应具有较高的耐冷热疲劳性能。
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) x0 k3 S" j, k) H% i/ R# v/ s6．耐蚀性 4 m8 b9 P, H3 k$ N6 I, R
+ i' ?. c% b; F! }' V有些模具如塑料模在工作时，由于塑料中存在氯、氟等元素，受热后分解析出HCI、HF等强侵蚀性气体，侵蚀模具型腔表面，加大其表面粗糙度，加剧磨损失效。
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; i* Z: ? |: ]1 ^/ d" C0 v（二）满足工艺性能要求
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n: J! `4 J- ^模具的制造一般都要经过锻造、切削加工、热处理等几道工序。为保证模具的制造质量，降低生产成本，其材料应具有良好的可锻性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性；还应具有小的氧化、脱碳敏感性和淬火变形开裂倾向。
6 ?) h/ i5 j! ]& a' ?1．可锻性 + O% V, m5 @! t, ]/ F
具有较低的热锻变形抗力，塑性好，锻造温度范围宽，锻裂冷裂及析出网状碳化物倾向低。 , |& \# [3 A) [: q6 G
2．退火工艺性 6 a( } a" b3 Q4 E$ a
球化退火温度范围宽，退火硬度低且波动范围小，球化率高。
' U. e9 N% c; r' p Z# F6 ~2 v3．切削加工性 7 d: _, O& A. J
切削用量大，刀具损耗低，加工表面粗糙度低。
. B. y; j d" |+ T7 X: f4．氧化、脱碳敏感性
4 R& R/ Q# h# d6 O高温加热时抗氧化怀能好，脱碳速度慢，对加热介质不敏感，产生麻点倾向小。
) \% y: @& x+ e* }8 n9 G- W5．淬硬性
9 D* D( ~5 n" f. X$ g淬火后具有均匀而高的表面硬度。
+ E' K! l$ l* b! ^; u, _: K4 f6．淬透性
* I& E- [: \0 y: M淬火后能获得较深的淬硬层，采用缓和的淬火介质就能淬硬。
3 J0 K s: _0 ~' Y8 W. k2 P7．淬火变形开裂倾向 * y- i* D, _4 Y9 M( Z
常规淬火体积变化小，形状翘曲、畸变轻微，异常变形倾向低。常规淬火开裂敏感性低，对淬火温度及工件形状不敏。 $ ?+ ^( E! l) ]
8．可磨削性
& Y7 n; s8 r7 d砂轮相对损耗小，无烧伤极限磨削用量大，对砂轮质量及冷却条件不敏感，不易发生磨伤及磨削裂纹。
1 Z% p5 I0 F6 N（三）满足经济性要求 & g c8 g) l6 H+ r- c
在给模具选材是，必须考虑经济性这一原则，尽可能地降低制造成本。因此，在满足使用性能的前提下，首先选用价格较低的，能用碳钢就不用合金钢，能用国产材料就不用进口材料。
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" {1 ?* Q8 Y! [3 b Y1 t7 F) I另外，在选材时还应考虑市场的生产和供应情况，所选钢种应尽量少而集中，易购买。http://www.mouldscity.net/news/news_hits.asp?id=1695 |
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发表于 2008-7-10 12:12:32