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表面五金模具配件具有的特性

来源: 发表时间:2018-03-20

  耐磨性;坯料在表面五金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,从而导致表面五金模具因磨损而失效。所以材料的耐磨性是表面五金模具最基本、最重要的性能之一。 硬度是影响耐磨性的主要因素。一般情况下,表面五金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。强韧性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。 模具的韧性主要取决于材料的含碳量、晶粒度及组织状态。


  疲劳断裂性能模具工作过程中,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。 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。 高温性能当表面五金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。


  耐冷热疲劳性能有些表面五金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,从而导致表面五金模具失效。冷热疲劳是热作模具失效的主要形式之一,帮这类表面五金模具应具有较高的耐冷热疲劳性能。 6、耐蚀性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,侵蚀表面五金模具型腔表面,加大其表面粗糙度,加剧磨损失效。


  表面五金模具抛光技术是表面五金模具表面工程中的重要组成部分,是表面五金模具制造过程中后处理的重要工艺。国内表面五金模具抛光至Ra0.05μm的抛光设备、磨具磨料及工艺,可以基本满足需要,而要抛至Ra0.025μm的镜面抛光设备、磨具磨料及工艺尚处摸索阶段。随着镜面注塑表面五金模具在生产中的大规模应用,表面五金模具抛光技术就成为表面五金模具生产的关键问题。由于国内抛光工艺技术及材料等方面还存在一定问题,所以如傻瓜相机镜头注塑模、CD、VCD光盘及工具透明度要求高的注塑模仍有很大一部分依赖进口。


  值得注意的是,表面五金模具表面抛光不单受抛光设备和工艺技术的影响,还受表面五金模具材料镜面度的影响,这一点还没有引起足够的重视,也就是说,抛光本身受表面五金模具材料的制约。例如,用45#碳素钢做注塑模时,抛光至Ra0.2μm时,肉眼可见明显的缺陷,继续抛下去只能增加光亮度,而粗糙度已无望改善,故目前国内在镜面表面五金模具生产中往往采用进口表面五金模具材料,如瑞典的一胜百136、日本大同的PD555等都能获得满意的镜面度。


  镜面表面五金模具材料不单是化学成分问题,更主要的是冶炼时要求采用真空脱气、氩气保护铸锭、垂直连铸连轧、柔锻等一系列先进工艺,使镜面表面五金模具钢具内部缺陷少、杂质粒度细、弥散程度高、金属晶粒度细、均匀度好等一系列优点,以达到抛光至镜面的表面五金模具钢的要求。


  表面五金模具配件的表面处理技术,是通过表面涂覆、表面改性或复合处理技术,改变表面五金模具配件表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态,以获得所需表面性能的系统工程。渗氮工艺有气体渗氮、离子渗氮、液体渗氮等方式,每一种渗氮方式中,都有若干种渗氮技术,可以适应不同钢种不同工件的要求。从表面处理的方式上,又可分为:化学方法、物理方法、物理化学方法和机械方法。虽然旨在提高表面五金模具配件表面性能的新处理技术不断涌现,但在表面五金模具配件制造中应用较多的主要是渗氮、渗碳和硬化膜沉积。由于渗氮技术可形成优良性能的表面,并且渗氮工艺与表面五金模具配件钢的淬火工艺有良好的协调性,同时渗氮温度低,渗氮后不需激烈冷却,表面五金模具配件的变形极小,因此表面五金模具配件的表面强化是采用渗氮技术较早,也是应用最广泛的。


  五金冲压表面五金模具配件在工作中除了要求具有足够高的强度和韧性外,其表面性能对表面五金模具配件的工作性能和使用寿命至关重要。这些性能的改善,单纯依赖基体材料的改进和提高是非常有限的,也是不经济的,而通过表面处理技术,往往可以收到事半功倍的效果,这也正是表面处理技术得到迅速发展的原因。这些表面性能指:耐磨损性能、耐腐蚀性能、摩擦系数、疲劳性能等。

  

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