汽車模具鋼材

1.模具鋼材

   幾種常用的鋼材

   鋼材是模具質(zhì)量的決定性因素，選擇合理的鋼材是重中之重。選擇鋼材的標(biāo)準(zhǔn)是：

   ①注塑材料的要求—不同的塑料要選用不同的鋼材，如對(duì)高拋光的要求、耐腐蝕的要求等等;

   ②價(jià)格—鋼材性能夠用就好，不是越貴越好;考慮到模具的成本因素，模具鋼材要選用和模具壽命相應(yīng)的材料，避免不必要的浪費(fèi);一般P20的壽命在30萬左右;2738，50萬沒問題，H13/2344通常在80-100萬以上，可以根據(jù)情況選擇;

   ③熱處理。模具的表面處理也是非常重要。氮化—能夠增強(qiáng)鋼材的表面硬度，有效延長模具壽命;電鍍—能對(duì)模具鋼材進(jìn)行有效改性，對(duì)一些需要高亮度的和耐腐蝕的塑件可以利用電鍍來增強(qiáng)和改進(jìn)鋼材的性能

2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

   管件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

   成熟的模具結(jié)構(gòu)不但考慮到產(chǎn)品材料屬性——收縮率、成型溫度、彈性拉伸變形系數(shù)等，而且還要考慮到冷卻水路、開合模的速度等。合理的模具結(jié)構(gòu)能有效延長模具壽命和保證模具的順利生產(chǎn)。降低成本。

3.模具加工

   工欲善其事，必先利其器。模具工藝的安排尤為重要，合理的工藝安排能加快生產(chǎn)周期，縮短加工時(shí)間，有效節(jié)省成本。而且更重要的是合理的加工能夠保證模具在生產(chǎn)過程的穩(wěn)定和延長壽命。加工出錯(cuò)有的會(huì)導(dǎo)致模具燒焊，無論焊的多好，對(duì)模具來說都是一種損失;另外加工不好還有可能影響模具動(dòng)作，降低模具壽命，導(dǎo)致模具在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)拉裂甚至折斷。冷軋 冷軋：在再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行的軋制叫做冷軋，一般用熱軋鋼卷為原料，經(jīng)酸洗去 除氧化皮后進(jìn)行冷連軋，其成品為軋硬卷，由于連續(xù)冷變形引起的冷作硬化使軋硬卷 的強(qiáng)度、硬度上升、韌塑指標(biāo)下降，因此沖壓性能將惡化，只能用于簡單變形的零 件。

4.標(biāo)準(zhǔn)件

   決定水桶容量的是較低的一根木條。這個(gè)道理大家都理解，但是在做的時(shí)候往往會(huì)注意不到。模具也是一樣，標(biāo)準(zhǔn)件雖然不直接參與成型，但卻控制著整個(gè)模具的運(yùn)行。好的標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)該能夠耐磨，夠硬，精度高，不宜變形。而冷流道主要的問題就如何保證注塑的平衡、澆口大小、注塑壓力等等。不同品牌的標(biāo)準(zhǔn)件差價(jià)很大，所以做模具不要一味殺價(jià)，殺來殺去，你的模具從奔馳就直降至大眾了。

5.對(duì)碰(飛模)

   對(duì)碰靠的是模具鉗工的經(jīng)驗(yàn)，看似簡單的活卻是具有技術(shù)含量的工作。復(fù)雜模具主要看的就是這個(gè)功夫。平板模具簡單，分形面只要沒有飛邊斷差基本就ok了。像汽車配件模具就非常的麻煩了，不但分形面比較不規(guī)則，而且往往包括多個(gè)滑塊、頂塊。同時(shí)通過對(duì)碰還能對(duì)模具的其他問題進(jìn)行改進(jìn)和完善。裝配過程中尤其是要注意模具的清潔工作，特別是水路、螺絲孔，一定要吹干凈里面的鐵屑，否則客戶非常生氣的。所以它是一項(xiàng)綜合性的工作。

6.拋光/皮紋

   模具的拋光是模具的制造的后一個(gè)環(huán)節(jié)。拋光直接反映到塑件上，所以這是個(gè)面子的工作。拋光還能對(duì)模具動(dòng)作起到幫助和補(bǔ)充的作用，尤其對(duì)脫模非常有意義。往往一些模具生產(chǎn)不順利就是因?yàn)榇蚬獠坏轿唬枇^大，脫模困難，甚至頂白，頂裂等。

7.模具裝配

   模具裝配就如同組裝機(jī)器一樣，每一個(gè)部件，每個(gè)螺釘都不能出錯(cuò)，否則后果會(huì)相當(dāng)嚴(yán)重，輕則導(dǎo)致產(chǎn)品缺陷，影響生產(chǎn)，重則徹底損害模具，造成報(bào)廢。所以裝配的活一定要非常的細(xì)致。裝配過程中尤其是要注意模具的清潔工作，特別是水路、螺絲孔，一定要吹干凈里面的鐵屑，否則客戶非常生氣的。所以對(duì)于大號(hào)的鋼材，對(duì)于鋼材的邊寬、厚度、長度，角度，以及邊線都沒法要求太。

8.熱流道還是冷流道

   這個(gè)其實(shí)對(duì)模具質(zhì)量的影響小。國外品牌無論在質(zhì)量還是售后服務(wù)上做的都非常到位，所以質(zhì)量上一般不會(huì)有問題。只是國內(nèi)的一些熱流道倒是質(zhì)量相差很大。個(gè)別小企業(yè)為了節(jié)儉成本，來爭取價(jià)格上的優(yōu)勢，用一些不靠譜的加熱和傳導(dǎo)配件，就容易出問題。4：緊固零件，檢查緊固零件是否松動(dòng)、損壞現(xiàn)象，采取的辦法是找相同規(guī)格的零件進(jìn)行更換。而冷流道主要的問題就如何保證注塑的平衡、澆口大小、注塑壓力等等。

在汽車工業(yè)飛速發(fā)展的今天，新車型日新月異，經(jīng)典車型歷久彌新。汽車模具作為汽車工業(yè)的基礎(chǔ)，生產(chǎn)過程中過早失效，必然會(huì)造成巨大的浪費(fèi)。

如何讓汽車模具在保證生產(chǎn)的前提下達(dá)到所預(yù)期的壽命是一個(gè)值得研究的問題。由于汽車超高強(qiáng)鋼板熱壓成型模具的輪廓尺寸大小不一、型面復(fù)雜，存在大量的溝槽、轉(zhuǎn)角、凸起和凹陷，尺寸精度和表面精度要求高。

如果先加工后淬火，會(huì)出現(xiàn)崩口及開裂。只有先整體淬火后加工，才能避免此類現(xiàn)象的發(fā)生。如何加工汽車超高強(qiáng)鋼板熱壓成型模具便是一個(gè)難點(diǎn)，高速銑削在汽車超高強(qiáng)鋼板熱壓成型模具加工中必然是方向之一。

下面從汽車超高強(qiáng)鋼板熱壓成型模具材料的選擇、熱壓成型模具材料的淬火和熱壓成型模具材料的加工三個(gè)方面作一個(gè)簡單探討。

一.汽車超高強(qiáng)鋼板熱壓成型模具材料的選擇

模具的使用壽命，直接影響到制件成本。汽車模具鋼材汽車超高強(qiáng)鋼板熱壓成型模具材料的加工國內(nèi)汽車模具企業(yè)通常采用兩種方法加工淬硬鋼模具：一種是大多數(shù)企業(yè)采用的傳統(tǒng)的磨削加工。在進(jìn)行汽車超高強(qiáng)鋼板熱壓成型模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須根據(jù)不同的使用情況，選用不同的材料，以保證模具的壽命。生產(chǎn)批量確定以后，在模具設(shè)計(jì)過程中，選擇材料時(shí)，需要考慮的因素很多：比如材料的硬度、耐磨性、韌性（延展性）、尺寸穩(wěn)定性、切削加工性、線切割加工性、堆焊性、拋光性、淬火性、熱硬性、耐沖擊性、切削及剪斷性能等。

而在汽車超高強(qiáng)鋼板熱壓成型模具領(lǐng)域，開裂以及耐磨損方面更是極為重要的，要求很高。選擇鋼材的標(biāo)準(zhǔn)是：①注塑材料的要求—不同的塑料要選用不同的鋼材，如對(duì)高拋光的要求、耐腐蝕的要求等等。因此，強(qiáng)度、耐磨性和韌性極限對(duì)模具壽命起到了關(guān)鍵的作用，也是選用模具材料主要考慮的因素之一。模具材料多為Cr12MoV和5CrMnMo等模具鋼（硬度為55-65HRC），屬于高強(qiáng)度、高硬度材料。而且，多數(shù)采用鑲塊式淬硬鋼拼接后整體銑削加工而成，其加工區(qū)域存在大比例的非均勻性高硬度表面（硬度為55-65HRC）。

二.汽車超高強(qiáng)鋼板熱壓成型模具材料的淬火

汽車超高強(qiáng)鋼板熱壓成型模具的耐磨性直接影響模具壽命，因此，對(duì)模具凸凹模等工作部分進(jìn)行淬火，會(huì)提高其硬度、耐磨性，從而可以直接延長模具壽命。經(jīng)過淬火等熱處理的材料具有更均勻、致密的金屬組織，強(qiáng)度、韌性均得到提高，具有更好的綜合力學(xué)性能。

同時(shí)，在進(jìn)行這些處理后的工件也會(huì)有不同程度的變形。設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)需要整體淬火鑲塊時(shí)，應(yīng)考慮材質(zhì)的淬透性及淬火后加工、刀具磨損、鑲塊變形、加工余量、模具加工周期、數(shù)控及鉗工工人的工作量等多方面因素。

一、工藝設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作

在拿到?jīng)_壓件進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)前，必須查閱有關(guān)資料，以便明確 產(chǎn)品的具體要求、現(xiàn)有的條件等，為設(shè)計(jì)合理而可行的沖壓工藝做好 必要的準(zhǔn)備。對(duì)于壓鑄模用鋼，還應(yīng)具有表面層經(jīng)反復(fù)受熱和冷卻不產(chǎn)生裂紋，以及經(jīng)受液模具鋼態(tài)金屬流的沖擊和侵蝕的性能。 這些資料主要有： 1， 2， 3， 零件圖或產(chǎn)品圖，可以參考的模型。 沖壓件的公差。 類似零件的成型性及作業(yè)性的有關(guān)資料、曾出現(xiàn)的各種質(zhì) 量問題及解決方法。 4， 關(guān)于產(chǎn)品所用鋼材的有

關(guān)資料，如材料的各項(xiàng)性能參數(shù) 值，表面質(zhì)量等。 5， 6， 7， 各種摸具設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和模具零件的規(guī)格。 現(xiàn)有壓力機(jī)的參數(shù)和附屬裝置、生產(chǎn)率等方面的資料。 產(chǎn)量和要求的時(shí)間。

通過對(duì)零件圖和拉深件圖的研究， 應(yīng)該了解該零件所應(yīng)具有的功 能、所要求的單個(gè)零件的強(qiáng)度，表面質(zhì)量以及相關(guān)零件之間所要求的 相關(guān)精度。并明確下列事項(xiàng)： 1， 零件輪廓、法蘭、側(cè)壁及底部是否有形狀急劇變化的部 分、負(fù)角的部位等，以及其他成形困難的形狀。

缺點(diǎn):

1.經(jīng)過熱軋之后，鋼材內(nèi)部的非金屬夾雜物（主要是硫化物和氧化物，還有硅酸鹽）被壓成薄片，出現(xiàn)分層

（夾層）現(xiàn)象。分層使鋼材沿厚度方向受拉的性能大大惡化，并且有可能在焊縫收縮時(shí)出現(xiàn)層間撕裂。焊縫收

縮誘發(fā)的局部應(yīng)變時(shí)常達(dá)到屈服點(diǎn)應(yīng)變的數(shù)倍，比荷載引起的應(yīng)變大得多；

2.不均勻冷卻造成的殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力是在沒有外力作用下內(nèi)部自相平衡的應(yīng)力，各種截面的熱軋型鋼都有這類

殘余應(yīng)力，一般型鋼截面尺寸越大，殘余應(yīng)力也越大。殘余應(yīng)力雖然是自相平衡的，但對(duì)鋼構(gòu)件在外力作用下的

性能還是有一定影響。如對(duì)變形、穩(wěn)定性、等方面都可能產(chǎn)生不利的作用。

3.熱軋的鋼材產(chǎn)品，對(duì)于厚度和邊寬這方面不好控制。我們熟知熱脹冷縮，由于開始的時(shí)候熱軋出來即使是長度

、厚度都達(dá)標(biāo)，后冷卻后還是會(huì)出現(xiàn)一定的負(fù)差，這種負(fù)差邊寬越寬，厚度越厚表現(xiàn)的越明顯。所以對(duì)

于大號(hào)的鋼材，對(duì)于鋼材的邊寬、厚度、長度，角度，以及邊線都沒法要求太。