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压铸模具钢如何选用?

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压铸模具钢如何选用?

发布日期:2016-07-27 作者: 点击:

1 工作条件与性能要求


压铸模是完成压力铸造生产的基本工具,是在高压150~500MPa 下将高温1000℃熔融金属压铸成形,加工对象有铅、锌、铝、镁、铜及其它合金等。由于这些金属及合金的熔点不同,对模具性能要求也不完全相同。


1.1 压铸模具的工作条件


(1)与其他模具相比,压铸模具的工作条件十分恶劣,因不同被压铸的金属,要承受150~500MPa 很高压力的作用。


(2)工作时,经常与300℃~1000℃的熔融金属接触,不同压铸合金的浇注温度也不同。且不断地反复加热和冷却,沿截面温度梯度很大。


(3) 模具工作型腔收到150m/s~70m/s 高速注入地熔融金属接触时,会产生严重地磨损。

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(4)型腔在液态金属冲刷和浸蚀作用下,易使金属粘着在模具型腔表面上(尤其是铝合金更为突出),甚至渗入模面或与模面金属发生化学变化而腐蚀模面。


1.2 压铸模其他性能要求


压力铸造可以铸出形状复杂、精度高、表面粗糙度小并且具有良好力学性能的零件。所以,压铸模具应具有如下的性能要求:


(1)较大的高温强度与韧度


压铸模具受到熔融金属注入时的高温、高压和热应力作用,容易发生变形,甚至开裂。因此,模具材料在工作温度下应具有足够的高温强度与韧度,以及较高的硬度。


(2)优良的高温耐磨性、抗氧化性与抗回火稳定性


高温熔融金属高速注入模具和浇铸后脱模时,均产生较大的摩擦作用,为保证模具长期使用,模具在工作温度下应均有较高的耐磨性。大量连续生产的压铸模具,长时间处于一定温度作用下,应持续保持其高硬度,而且应不粘模及不产生氧化皮。因此,模具还应具有良好的抗氧化性与回火稳定性。


(3)良好的热疲劳性能


压铸模具表面反复受到高温加热与冷却,不断膨胀、收缩,产生交变热应力。此应力超过模具材料的弹性极限时,就发生反复的塑性变形,引起热疲劳。同时,模具表面长时间受到熔融金属的腐蚀与氧化,也会逐渐产生微细裂纹,大多数情况下,热疲劳是决定压铸模具寿命的最重要因素。


(4)高的耐熔融损伤性


随着压铸机的大型化,压铸压力也在增大,已从低压的20~30MPa,提高到高压150~500MPa。高温高压浇铸可产生明显的熔融损伤,模具应对此具有较大的抵抗力。为此,模具材料必须具有较大的高温强度,较小的对熔融金属亲和力,模具表明粗糙度要小,并附有适当的氧化模、氮化层等保护层,而不存在脱碳层。


(5)淬透性好、热处理变形小


一般压铸模具的制造方法是将退火状态的模具材料雕刻型腔,然后热处理,得到所需要的硬度,或将模具材料先进行热处理,得到需要的硬度,再雕刻型腔。先雕刻型腔后热处理的制造方法,有高的硬度和强度,不易产生熔损与热疲劳。无论用哪一种方法进行热处理,得到均一的硬度是必要的,所以要求淬透性好,特别是先雕刻型腔后进行热处理,要用热处理变形小的材料,这点对于尺寸大的模具尤为重要。

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