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(huì)造成巨大的浪費(fèi)。

如何讓汽車模具在保證生產(chǎn)的前提下達(dá)到所預(yù)期的壽命是一個(gè)值得研究的問題。由于汽車超高強(qiáng)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(huì)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(qiáng)鋼板熱壓成型模具便是一個(gè)難點(diǎn)，高速銑削在汽車超高強(qiáng)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(qiáng)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(gè)方面作一個(gè)簡單探討。

一.汽車超高強(qiáng)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。汽車模具作為汽車工業(yè)的基礎(chǔ)，生產(chǎn)過程中過早失效，必然會(huì)造成巨大的浪費(fèi)。在進(jìn)行汽車超高強(qiáng)鋼板熱壓成型模具設(shè)計(jì)時(shí)，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(jì)過程中，選擇材料時(shí)，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(qiáng)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(qiáng)度、耐磨性和韌性極限對(duì)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。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)管件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成熟的模具結(jié)構(gòu)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。模具材料多為Cr12MoV和5CrMnMo等模具鋼（硬度為55-65HRC），屬于高強(qiáng)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(qiáng)鋼板熱壓成型模具材料的淬火

汽車超高強(qiáng)鋼板熱壓成型模具的耐磨性直接影響模具壽命，因此，對(duì)模具凸凹模等工作部分進(jìn)行淬火，會(huì)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(qiáng)度、韌性均得到提高，具有更好的綜合力學(xué)性能。

同時(shí)，在進(jìn)行這些處理后的工件也會(huì)有不同程度的變形。設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)需要整體淬火鑲塊時(shí)，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。

有些塑膠料有酸腐蝕性，有些因添加了增強(qiáng)劑或其他改型劑，如玻璃纖維對(duì)模具的損傷大，選材時(shí)均要綜合考慮。不同品牌的標(biāo)準(zhǔn)件差價(jià)很大，所以做模具不要一味殺價(jià)，殺來殺去，你的模具從奔馳就直降至大眾了。有強(qiáng)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(qiáng)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(duì)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。

模具鋼大致可分為（冷作模具鋼）、（熱作模具鋼）和（塑料模具鋼）3類由于各種模具用途不同，工作條件復(fù)雜，因此對(duì)模具用鋼，按其所制造模具的工作條件，應(yīng)具有高的硬度、強(qiáng)度、耐磨性，足夠的韌性，以及高的淬透性、淬硬性和其他工藝性能。因此，國內(nèi)外一些學(xué)者對(duì)高速銑削淬硬鋼模具工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化研究，采取的方法主要有：用試驗(yàn)優(yōu)化的方法、試驗(yàn)優(yōu)化與算法優(yōu)化組合的方法。由于這類用途不同，工作條件復(fù)雜，因此對(duì)模具用鋼的性能要求也不同。

模具剛包括冷沖模、拉絲模、拉延模、壓印模、搓絲模、滾絲板、冷鐓模和冷擠壓模等。冷作模具有鋼，按其所制造具的工作條件，應(yīng)具有高的硬度、強(qiáng)度、耐磨性、足夠的韌性，以及高的率透性、率硬性和其他工藝性能。