模具鋼的定義與范疇:模具鋼作為一類特殊鋼種,在工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)著舉足輕重的地位。它主要用于制造各類模具,涵蓋了冷沖模、熱鍛模、壓鑄模以及塑料模等。從應(yīng)用行業(yè)來看,機械制造、電子電器、汽車、航空航天等眾多領(lǐng)域都離不開模具鋼。在機械制造中,模具鋼制成的模具用于零件的成型加工;電子電器行業(yè)里,塑料模具鋼常用于制造各種電子產(chǎn)品的外殼模具。其范疇根據(jù)不同的分類標準有所不同,按用途可分為冷作模具鋼、熱作模具鋼和塑料模具鋼;按化學成分又可分為碳素模具鋼、合金模具鋼等。這種多元的分類方式,滿足了不同工業(yè)場景對模具鋼性能的多樣化需求。先進的煉鋼技術(shù)生產(chǎn)出的模具鋼,雜質(zhì)更少,品質(zhì)更優(yōu)。廣州SKD11模具鋼源頭廠家
模具鋼的分類 - 塑料模具鋼:塑料模具鋼包含熱塑性塑料模具和熱固性塑料模具用鋼。其需具備一定強度、硬度、耐磨性、熱穩(wěn)定性和耐蝕性等性能,同時良好的工藝性也至關(guān)重要,如熱處理變形小、加工性能好等。一般來說,注射成形或擠壓成形模具可選用熱作模具鋼;熱固性成形和要求高耐磨、度的模具可選用冷作模具鋼。在實際應(yīng)用中,對于薄壁塑料箱體且生產(chǎn)批量小于 10 萬件時,常選用 P20、P21 預(yù)硬態(tài)材料;高壽命的普通塑料模,可采用 P6 或 P20 經(jīng)滲碳 - 淬火處理;腐蝕性較強時,則會選用 414L、420 等不銹鋼材質(zhì)。蘇州S136H模具鋼多少錢模具鋼的精煉工藝可去除有害雜質(zhì),提升材料純凈度。
模具鋼的成本分析 - 加工成本:加工成本是模具鋼成本的重要組成部分。模具鋼的加工過程包括鍛造、軋制、熱處理、機械加工等多個環(huán)節(jié)。鍛造過程中,鍛造設(shè)備的能耗、模具損耗以及人工成本等都構(gòu)成鍛造加工成本。對于大型模具鋼坯料的鍛造,由于需要大型鍛造設(shè)備和較高的能耗,加工成本相對較高。軋制加工成本與軋制工藝、設(shè)備精度以及生產(chǎn)規(guī)模有關(guān),高精度的軋制設(shè)備和復(fù)雜的軋制工藝會增加加工成本。熱處理過程中的加熱設(shè)備能耗、淬火介質(zhì)消耗以及熱處理工藝控制成本等也不容忽視。在機械加工環(huán)節(jié),模具鋼的硬度、切削加工性能以及加工精度要求等因素決定了機械加工成本,硬度高、加工精度要求高的模具鋼,其機械加工成本相應(yīng)增加。
塑料模具領(lǐng)域精密注塑模具案例:在制造手機攝像頭塑料部件時,對模具精度和表面質(zhì)量要求極高。某模具廠采用 Cr8MoV2Ti 模具鋼制作注塑模具,其良好的拋光性能使模具型腔表面光潔度達到 Ra≤0.05μm,在注塑過程中,能夠精確成型,生產(chǎn)出的手機攝像頭塑料部件尺寸精度控制在 ±0.02mm,表面無瑕疵,滿足了手機攝像頭對塑料部件的高精度需求,產(chǎn)品合格率達到 98% 以上 。大型塑料模具案例:某家電企業(yè)生產(chǎn)大型冰箱外殼,采用 5CrNiMo 模具鋼制作注塑模具。冰箱外殼尺寸大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,對模具強度和穩(wěn)定性要求高。5CrNiMo 模具鋼的度和良好的尺寸穩(wěn)定性,保證了注塑過程中模具不變形,生產(chǎn)出的冰箱外殼尺寸偏差控制在 ±0.5mm 以內(nèi),表面平整光滑,滿足了企業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)的需求,模具使用壽命長達 50 萬次以上 。新型模具鋼材料的不斷涌現(xiàn),為模具創(chuàng)新設(shè)計提供了可能。
壓鑄模具案例:汽車發(fā)動機鋁合金缸蓋的壓鑄生產(chǎn)中,某壓鑄廠采用 Cr8MoV2Ti 模具鋼制作壓鑄模具。壓鑄時,鋁合金液溫度高達 650 - 720℃,壓力在 40 - 80MPa 之間,且模具需承受頻繁的熱循環(huán)。Cr8MoV2Ti 模具鋼的熱強性和抗熱疲勞性能發(fā)揮關(guān)鍵作用,在經(jīng)歷 10 萬次壓鑄循環(huán)后,模具出現(xiàn)少量輕微熱疲勞裂紋,產(chǎn)品良品率穩(wěn)定在 95% 以上,相比之前使用的模具鋼,模具壽命提高了 50%,有效降低了生產(chǎn)成本 。生產(chǎn)小型精密齒輪的熱鍛過程中,某鍛造企業(yè)使用 Cr8MoV2Ti 模具鋼制作熱鍛模具。熱鍛溫度在 1000 - 1200℃,坯料變形抗力大。Cr8MoV2Ti 模具鋼在高溫下保持較度和硬度,能抵抗熱變形和磨損,鍛造出的齒輪尺寸精度可達 IT8 - IT9 級,表面粗糙度 Ra≤3.2μm,滿足了產(chǎn)品的高精度要求,模具在經(jīng)過 8000 次熱鍛后,仍能正常使用,性能穩(wěn)定 。不銹鋼模具鋼適用于對耐蝕性要求高的模具制造場景。惠州鎢鋼模具鋼量大從優(yōu)
模具鋼的硬度均勻性對模具的整體性能有重要影響。廣州SKD11模具鋼源頭廠家
模具鋼的硬度檢測方法 - 洛氏硬度檢測:洛氏硬度檢測是模具鋼硬度檢測中常用的方法之一。它采用頂角為 120° 的金剛石圓錐體或直徑為 1.588mm 的淬火鋼球作為壓頭,在一定載荷作用下壓入模具鋼表面,根據(jù)壓痕深度來確定硬度值。洛氏硬度檢測操作簡便、迅速,可直接從硬度計的表盤上讀取硬度值。對于不同硬度范圍的模具鋼,可選擇不同的標尺進行檢測。HRA 標尺適用于高硬度的模具鋼,如經(jīng)過淬火處理的冷作模具鋼;HRB 標尺適用于較軟的模具鋼,如退火狀態(tài)的模具鋼;HRC 標尺則廣泛應(yīng)用于中等硬度到高硬度的模具鋼檢測,能準確反映模具鋼的硬度特性,為模具鋼的質(zhì)量控制和性能評估提供重要依據(jù)。廣州SKD11模具鋼源頭廠家