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模具钢大致可以分为(冷工模具钢)、(热作模具钢)和(塑胶模具钢)3类,用以煅造、冲压加工、切型、铝压铸等。因为各种模具主要用途不一样,工作性质繁杂,所以对模具建筑用钢,按之而生产制造模具的工作性质,应具备强的强度、抗压强度、耐磨性,充足的延展性,及其强的切削性能、淬硬性和其它加工工艺性能。由于这些主要用途不一样,工作性质繁杂,所以对模具用铝的性能规定也不尽相同。
冷工模具包含冲压模具、拉丝模具、拉深模、压印模、搓丝模、滚丝板、冷镦模和冷挤压模等。冷工模具有钢,按之而生产制造具的工作性质,应具备强的强度、抗压强度、耐磨性、充足的延展性,及其强的切削性能、淬硬性和其它加工工艺性能。用以这种用途铝合金专用工具建筑用钢一般归属于高碳钢碳素钢,碳质量分数在0.80%
之上,铬就是这类钢的主要合金成分,其质量分数一般不超过5%。但对于一些耐磨性要求比较高,热处理后变型不大模具建筑用钢,高铬质量分数可以达到13%,而且为了能产生很多渗碳体,钢中碳质量分数也非常高,高能达2.0%~2.3%。冷工模具钢的碳含量比较高,其机构绝大多数归属于过共析钢或莱氏体钢。常见的钢类有高碳钢高合金钢、高碳钢高铬钢、钼钢、中碳铬钨钏钢等。
热作模具分成锤锻、自由锻、挤压成型和铝压铸几类主要类型,包含热锻模、冲压机锻模、冲压模具、热挤压模与金属压铸模具等。热膨胀模具在工作上除承受着非常大的机械应力外,还需要承担不断遇热和制冷的作用,而造成很大的内应力。热作模具钢除应具备强的强度、抗压强度、红硬性、耐磨性和柔韧性外,还应当具有较好的持续高温抗压强度、热疲劳可靠性、传热性和耐腐蚀性,另外还规定具有很高的切削性能,以确保全部横截面具备一致的结构力学性能。针对压铸模具建筑用钢,还应具备表层经重复遇热和散热不开裂,及其承受形状记忆合金流冲击腐蚀的性能。这类钢一般归属于中碳碳素钢,碳质量分数在0.30%~0.60%,归属于亚共析钢,也有一部分钢因为添加比较多的合金成分(如钨、钼、钒等)成为匀晶或过共析钢。常见的钢类有铬合金钢、铬钼合金钢、铬钨钢材料等。
塑胶模具包含热固性塑料模具和聚氨酯弹性体模具。塑胶模具建筑用钢规定具有一定的抗压强度、强度、耐磨性、耐热性和抗腐蚀等性能。除此之外,还规定具有较好的工艺性能,如热处理工艺缩小、生产加工性能好、耐腐蚀性好、精磨和打磨抛光性能好、焊接性能好、表面粗糙度高、传热性好与工作性质尺寸大小样子平稳等。一般情况下,注入成形或挤压成型成形模具可以选用热作模具钢;热固性塑料成形及要求超耐磨、高强度模具可以选用冷工模具钢。
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