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。選擇鋼材的標準是：

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

   ②價格—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的材料，避免不必要的浪費;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—能夠增強鋼材的表面硬度，有效延長模具壽命;電鍍—能對模具鋼材進行有效改性，對一些需要高亮度的和耐腐蝕的塑件可以利用電鍍來增強和改進鋼材的性能

2.結構設計

   管件結構設計

   成熟的模具結構不但考慮到產(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。合理的模具結構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。加工出錯有的會導致模具燒焊，無論焊的多好，對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作，降低模具壽命，導致模具在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)拉裂甚至折斷。冷軋 冷軋：在再結晶溫度以下進行的軋制叫做冷軋，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 的強度、硬度上升、韌塑指標下降，因此沖壓性能將惡化，只能用于簡單變形的零 件。

4.標準件

   決定水桶容量的是較低的一根木條。這個道理大家都理解，但是在做的時候往往會注意不到。模具也是一樣，標準件雖然不直接參與成型，但卻控制著整個模具的運行。好的標準件應該能夠耐磨，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。不同品牌的標準件差價很大，所以做模具不要一味殺價，殺來殺去，你的模具從奔馳就直降至大眾了。

5.對碰(飛模)

   對碰靠的是模具鉗工的經(jīng)驗，看似簡單的活卻是具有技術含量的工作。復雜模具主要看的就是這個功夫。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，而且往往包括多個滑塊、頂塊。同時通過對碰還能對模具的其他問題進行改進和完善。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環(huán)節(jié)。拋光直接反映到塑件上，所以這是個面子的工作。拋光還能對模具動作起到幫助和補充的作用，尤其對脫模非常有意義。往往一些模具生產(chǎn)不順利就是因為打光不到位，阻力過大，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器一樣，每一個部件，每個螺釘都不能出錯，否則后果會相當嚴重，輕則導致產(chǎn)品缺陷，影響生產(chǎn)，重則徹底損害模具，造成報廢。所以裝配的活一定要非常的細致。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。所以對于大號的鋼材，對于鋼材的邊寬、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

   這個其實對模具質(zhì)量的影響小。國外品牌無論在質(zhì)量還是售后服務上做的都非常到位，所以質(zhì)量上一般不會有問題。只是國內(nèi)的一些熱流道倒是質(zhì)量相差很大。個別小企業(yè)為了節(jié)儉成本，來爭取價格上的優(yōu)勢，用一些不靠譜的加熱和傳導配件，就容易出問題。4：緊固零件，檢查緊固零件是否松動、損壞現(xiàn)象，采取的辦法是找相同規(guī)格的零件進行更換。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，生產(chǎn)過程中過早失效，必然會造成巨大的浪費。

如何讓汽車模具在保證生產(chǎn)的前提下達到所預期的壽命是一個值得研究的問題。由于汽車超高強鋼板熱壓成型模具的輪廓尺寸大小不一、型面復雜，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鋼板熱壓成型模具便是一個難點，高速銑削在汽車超高強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方面作一個簡單探討。

一.汽車超高強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。在進行汽車超高強鋼板熱壓成型模具設計時，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，在模具設計過程中，選擇材料時，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。

而在汽車超高強鋼板熱壓成型模具領域，開裂以及耐磨損方面更是極為重要的，要求很高。選擇鋼材的標準是：①注塑材料的要求—不同的塑料要選用不同的鋼材，如對高拋光的要求、耐腐蝕的要求等等。因此，強度、耐磨性和韌性極限對模具壽命起到了關鍵的作用，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.汽車超高強鋼板熱壓成型模具材料的淬火

汽車超高強鋼板熱壓成型模具的耐磨性直接影響模具壽命，因此，對模具凸凹模等工作部分進行淬火，會提高其硬度、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，強度、韌性均得到提高，具有更好的綜合力學性能。

同時，在進行這些處理后的工件也會有不同程度的變形。設計者在設計需要整體淬火鑲塊時，應考慮材質(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、工藝設計前的準備工作

在拿到?jīng)_壓件進行工藝設計前，必須查閱有關資料，以便明確 產(chǎn)品的具體要求、現(xiàn)有的條件等，為設計合理而可行的沖壓工藝做好 必要的準備。對于壓鑄模用鋼，還應具有表面層經(jīng)反復受熱和冷卻不產(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)性的有關資料、曾出現(xiàn)的各種質(zhì) 量問題及解決方法。 4， 關于產(chǎn)品所用鋼材的有

關資料，如材料的各項性能參數(shù) 值，表面質(zhì)量等。 5， 6， 7， 各種摸具設計的標準和模具零件的規(guī)格。 現(xiàn)有壓力機的參數(shù)和附屬裝置、生產(chǎn)率等方面的資料。 產(chǎn)量和要求的時間。

通過對零件圖和拉深件圖的研究， 應該了解該零件所應具有的功 能、所要求的單個零件的強度，表面質(zhì)量以及相關零件之間所要求的 相關精度。并明確下列事項： 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、負角的部位等，以及其他成形困難的形狀。

缺點:

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出現(xiàn)層間撕裂。焊縫收

縮誘發(fā)的局部應變時常達到屈服點應變的數(shù)倍，比荷載引起的應變大得多；

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

殘余應力，一般型鋼截面尺寸越大，殘余應力也越大。殘余應力雖然是自相平衡的，但對鋼構件在外力作用下的

性能還是有一定影響。如對變形、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，由于開始的時候熱軋出來即使是長度

、厚度都達標，后冷卻后還是會出現(xiàn)一定的負差，這種負差邊寬越寬，厚度越厚表現(xiàn)的越明顯。所以對

于大號的鋼材，對于鋼材的邊寬、厚度、長度，角度，以及邊線都沒法要求太。