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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，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、型面復雜，存在大量的溝槽、轉角、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。

而在汽車超高強鋼板熱壓成型模具領域，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）。

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。設計者在設計需要整體淬火鑲塊時，應考慮材質(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。

缺點:

1.經(jīng)過熱軋之后，鋼材內(nèi)部的非金屬夾雜物（主要是硫化物和氧化物，還有硅酸鹽）被壓成薄片，出現(xiàn)分層

（夾層）現(xiàn)象。分層使鋼材沿厚度方向受拉的性能大大惡化，并且有可能在焊縫收縮時出現(xiàn)層間撕裂。焊縫收

縮誘發(fā)的局部應變時常達到屈服點應變的數(shù)倍，比荷載引起的應變大得多；

2.不均勻冷卻造成的殘余應力。殘余應力是在沒有外力作用下內(nèi)部自相平衡的應力，各種截面的熱軋型鋼都有這類

殘余應力，一般型鋼截面尺寸越大，殘余應力也越大。殘余應力雖然是自相平衡的，但對鋼構件在外力作用下的

性能還是有一定影響。如對變形、穩(wěn)定性、等方面都可能產(chǎn)生不利的作用。

3.熱軋的鋼材產(chǎn)品，對于厚度和邊寬這方面不好控制。我們熟知熱脹冷縮，由于開始的時候熱軋出來即使是長度

、厚度都達標，后冷卻后還是會出現(xiàn)一定的負差，這種負差邊寬越寬，厚度越厚表現(xiàn)的越明顯。所以對

于大號的鋼材，對于鋼材的邊寬、厚度、長度，角度，以及邊線都沒法要求太。

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。