汽車模具鋼材

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(yù)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(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。在進行汽車超高強鋼板熱壓成型模具設(shè)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(shè)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。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(shù)含量的工作。

而在汽車超高強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。因此，強度、耐磨性和韌性極限對模具壽命起到了關(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）。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。

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(shè)計者在設(shè)計需要整體淬火鑲塊時，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。

冷軋和熱軋的區(qū)別:

1、 冷軋成型鋼允許截面出現(xiàn)局部屈曲，從而可以充分利用桿件屈曲后的承載力；而熱軋型鋼不允許截面發(fā)生局部屈曲。

2、熱軋型鋼和冷軋型鋼殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因不同，所以截面上的分布也有很大差異。冷彎薄壁型鋼截面上的殘余應(yīng)力分

布是彎曲型的，而熱扎型鋼或焊接型鋼截面上殘余應(yīng)力分布是薄膜型。

3、熱軋型鋼的自由扭轉(zhuǎn)剛度比冷軋型鋼高，所以熱軋型鋼的抗扭性能要優(yōu)于冷軋型鋼。

模具材料的選用在談模具材料之前，我們要先了解注塑模具的一些基本的東西，首先是模具的分類，一般把模具按使用壽命的長短分五級，一級在百萬次以上，二級是50萬----100萬次，三級在30萬-----50萬次，四級在10萬---30萬次，五級在10萬次以下，一級與二級模具都要求用可以熱處理硬度在HRC50左右的鋼材，否則易于磨損，注塑出的產(chǎn)品易超差，故所選的鋼材既要有較好的熱處理性能，又要在高硬度的狀態(tài)下有好的切削性能，當然還有其他方面的考慮。因我很少接觸國產(chǎn)塑膠模鋼材，故只能介紹在珠三角常用的進口料。通常選用瑞典的8407，S136,美國的420,H13,歐洲的2316，2344，083，或日本的SKD61，DC53（原為五金模材料，特殊情況下使用。）一類的鋼材。除此外，注塑的原料及其所增加的填料對選用剛才有很大的影響，尤其是玻璃纖維對模具的磨損大。常用的試驗方法為正交試驗，優(yōu)化算法應(yīng)用較多的為遺傳算法、粒子群算法、蟻群算法等，并與人工智能方法相結(jié)合，在高速切削工藝參數(shù)優(yōu)化的研究中取得了一定效果。

有些塑膠料有酸腐蝕性，有些因添加了增強劑或其他改型劑，如玻璃纖維對模具的損傷大，選材時均要綜合考慮。有強腐蝕性的塑膠一般選S136，2316，420一類鋼材，弱腐蝕性的除選S136，2316，420外，還有SKD61，NAK80，PAK90，718M。強酸性的塑膠料有：POM，PBT，PVC弱酸性的塑膠料有：PP，PMMA，PA，PC 產(chǎn)品的外觀要求對模具材料的選擇亦有很大的影響，透明件和表面要求拋鏡面的產(chǎn)品，可選用的材料有S136，2316，718S，NAK80，PAK90，420，透明度特高的模具應(yīng)選S136，其次是420。這些缺陷看待軸承的加工、的本能機能和壽命有很大的影響，在軸承質(zhì)料圭表中理會正派不愿意出現(xiàn)這些缺陷。