1.强度与塑性 上冲模和凹模要在2000~3000Mpa的单位压力下工作不以生塑性变形和开裂,断裂和破坏。特别是细长的形状或几何形状复杂的模具,常常不是由于磨损而是由于断裂或开裂而损坏。对于含碳量高的模具钢进行强度试验,一般不采用拉伸试验,而是采用软性系数较高的试验方法,例如,静弯曲或扭转试验,这些试验可以比较明显地反应热处理,化学成份及组织变化的影响。
2.韧性 韧性对于模具钢,尤其是承受冲击负荷条件下工作的模具,是一个重要的性能指标。工作硬度低于50~55HRC的钢,韧性较高,此时可采用适用诮峁垢值娜笨诔寤魇匝榻腥托允匝椤5比托越细呤保捎诟值拇嘈院艽螅荒懿捎萌笨诔寤魇匝椋话悴捎梦奕笨谑匝椤5耸辈荒芊从掣侄匀笨诘拿舾行浴9獬2捎肅形缺口试样。
由于冷镦是在自动冷镦机上进行的,不只是一个单纯的受压过程,同时具有很大的冲击性,特别是上冲模与凹模受力不均匀,镦制偏心工件时,要求模具(特别是上冲模)必须具有相当高的韧性,以避免产生折断和碎裂。
3.硬度和耐磨性 在具备一定的强度和韧性的基础上,硬度与耐磨性是模具(特别是凹模)寿命的决定因素。目前,在高速冷镦机上生产率已达到300~450件/分的情况下,模具的硬度和耐磨性更加显得重要。
模具磨损的原因,一是由于在工作时部分金属经过摩擦损失掉了;二是由于接触表面在高的负荷下产生变形而失去了尺寸精度。
硬度在一定程度上可以表示对塑性变形的抗力。高的硬度是保持高的耐磨性的必要条件。大部分的冷加工的模具硬度为58~63HRC。
增加钢中的碳化物的含量可以提高耐磨性。大量细小均匀分布的坚硬碳化物可以提高钢的耐磨性;面粗大不均匀分布的碳化物容易剥落,加快磨损。少量的残余奥氏体(10%~15%)对硬度和耐磨性不大;过多时对耐磨性不利,在过高的负荷下容易产生变形。提高钢的强度和塑性,可使碳化物不容易剥落,对耐磨性有利。
4.耐疲劳性能 金属的迅速变形和内摩擦有可能使工件温度升高到200度以上,模具应能在该温度下长期工作而仍保持硬度不变,并能在连续镦锻,挤压时,能承爱冷热交变应力而仍能有好的耐疲劳性能。
为了提高冷镦模具的寿命,可采用不同的措施。如改善受力情况(改善润滑条件,设计合理的模具形状,降低粗糙度数值等),改进模具的结构(采用组合凹模等)提高模具加工质量,减少应力集中等。但上述的措施只能起到改善作用,根本的办法是从模具材料内在质量入手,使其适合冷镦工艺的要求。总的要求是:模具应具有高的强度和耐磨性,同时又具有良好的韧性,并且容易切削加工。货源充足。
5.淬透性 影响高碳模钢的淬透性的因素,有钢的化学成分,原始组织,奥氏体化时的晶粒尺寸和未溶质点的作用等。但起到主要作用的是钢的化学成分。
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