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模具鋼材系列之正確選擇鋼材的通用法則

  在最后一篇文章中,我談到了鋼鐵最基本的知識(shí)。對(duì)于模具行業(yè)的人來說,這篇文章似乎更接近實(shí)戰(zhàn)。事實(shí)并非如此。沒有最后一篇文章的鋪墊,這篇文章中的一些事情就不容易理解。

  在實(shí)際工作中,鋼材的選擇一般分為兩種情況,要么由客戶指定,要么由自己選擇。

  客戶指定不能說,根據(jù)他的要求,值得注意的是,客戶指定的鋼,一般不能隨意更換,即使可能不能購買,也應(yīng)與客戶溝通,獲得客戶同意。

  作為模具供應(yīng)商,有時(shí)很難判斷與產(chǎn)品相匹配的產(chǎn)品外觀要求。如果兩種產(chǎn)品是由未使用的鋼制成的,如果產(chǎn)品有表面處理(如腐蝕),則會(huì)使其不一致,使兩種產(chǎn)品的外觀差距較大。此時(shí),從根本上很難解決。

  在大多數(shù)情況下,模具材料一般是指與膠位相關(guān)的成型零件材料。例如,模具仁、鑲嵌件、滑塊、斜頂?shù)?。模具材料是這些部件中最重要的。其它部件也可根據(jù)模具的實(shí)際情況選擇。

  因此,作為模具供應(yīng)商或模具設(shè)計(jì)師,整個(gè)模具材料應(yīng)該有一個(gè)底部。面對(duì)材料與時(shí)間的沖突,應(yīng)能夠判斷材料的可替代性。

  談材料前,先看兩個(gè)名字,預(yù)硬鋼和加硬鋼。

  預(yù)硬鋼出廠時(shí)有一定的硬度。硬度一般不是很高,容易切割,可以直接加工成模具,一般不需要熱處理。氮化能提高表面硬度。

  硬鋼和硬鋼一般需要熱處理才能使用。熱處理前硬度低,易切割。熱處理后,由于硬度高,難以加工。因此,硬鋼的常規(guī)做法是先打開厚度,加工好運(yùn)水孔和螺絲孔,再進(jìn)行熱處理。熱處理后,再進(jìn)行精加工。

  很多時(shí)候,我們看到一些鋼后帶H,如718H,P20H等,H是Hard縮寫代表硬度,多一個(gè)H,比如,718HH比718H要硬。

  了解選材,先來看看常用鋼材的一般信息。

  模具中常用鋼性能

  碳鋼:模具中的碳鋼最多為45#和50#。它是一個(gè)類別。不同的編號(hào)不同,但其使用性能差別不大。由于不同國(guó)家的編號(hào)標(biāo)準(zhǔn)不同,它有,S45C,S50C,王牌等名字。我們需要知道的是,它們實(shí)際上是相同的類別,但不同的國(guó)家有相同的數(shù)字。

  45#鋼硬度約為HRC材料硬度低,韌性好,易生銹。一般不需要熱處理作為模具的一部分。若用作低端模具鋼,可調(diào)質(zhì),調(diào)質(zhì)后硬度約為HRC42~46硬度大于42~46HRC50,否則會(huì)脆。

  常用于模架、支架、限位柱等輔助配件。

  P20:P起源于美國(guó),是美國(guó)的名字,國(guó)內(nèi)比較雜,牌號(hào)多,可以這樣看,P屬于一大類,種類繁多。常見的有:P20,1.2311,1.2312,618,718,718H等等。我們經(jīng)常用口語稱呼P20,多是指P20類鋼材中的P20材料。

  該材料為預(yù)硬鋼,具有良好的切削性能和拋光性能。一般用于要求低的大型模具后模。對(duì)于同類材料,拋光要求高的前模一般為718H?;蛴糜谀>呱系姆浅尚土慵?,即無膠位的零件,如鏟基、滑塊座等。

  P20出廠硬度約為HRC30~36左右

  718,718H,718HH:718材料基本處于預(yù)硬狀態(tài),P屬于20改進(jìn)P20類,但它比P20材料要好。718H718模具硬度高于718H而718HH又比718H硬度要高。德國(guó)的1和它差不多.2738,但兩者的成分略有不同,1.2738韌性優(yōu)于718,718強(qiáng)度和耐磨性優(yōu)于1.2738。

  該材料具有良好的加工性能、拋光性和耐磨性,一般用于大型模具?;蛴糜谛表?、滑塊等

  718H硬度在HRC33~38左右

  718HH硬度在HRC36~40左右

  NAK80:對(duì)比718H這種材料比較硬,拋光性能好,蝕紋效果好。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為可以使用鏡面產(chǎn)品,但可以理解,只要不是高要求的鏡面產(chǎn)品,就可以使用這種材料。

  但這種材料不耐腐蝕,會(huì)生銹,不適合生產(chǎn)腐蝕性塑料。否則,生產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)變得朦朧。

  該材料主要用于精度高、拋光要求高、表面腐蝕效果好的模具。該材料為無熱處理的預(yù)硬材料。一般用于成型零件,如模具仁、鑲嵌件、滑塊等。

  NAK80的硬度在HRC38~42左右

  S136:S136與NAK該材料最大的特點(diǎn)是耐磨、耐腐蝕。用于相機(jī)、眼鏡等高鏡面要求的產(chǎn)品。

  雖然NAK鏡面產(chǎn)品也可以制作,但在拋光方面,S136優(yōu)于它,模具長(zhǎng)期生產(chǎn)后,仍能保持原有的高光狀態(tài)。

  跟S136的耐腐蝕性比為2316S136還要好??梢岳斫?,如果強(qiáng)調(diào)拋光,應(yīng)該選擇S136;如果強(qiáng)調(diào)耐腐蝕性,則選擇1.2316。

  S一般用于模仁、鑲件、滑塊等成型零件。

  該材料為硬化材料,熱處理后硬度約為HRC48~52左右。

  S136H:這個(gè)跟S136的區(qū)別在于,一種是預(yù)硬料,另一種是加硬料。從模具的角度來看,S136H加工周期和成本都很小。但從生產(chǎn)的角度來看,S136更耐操。因此,量大用S136。量不大用S136H。

  S136H出廠硬度約為HRC30~36左右。

  H13:該材料主要用于小產(chǎn)品硬模具,強(qiáng)度和硬度高,韌性好。和它一樣SKD61,8407,1.2344。大致相同,8407淬火后的韌性比H13要好一些。SKD61模頂針筒零件常用。

  該材料主要用作模具或鑲嵌材料,用于模具上一些易磨損的零件,或玻璃纖維含量高的模具。

  熱處理后的硬度約為HRC48~52左右。

  如何正確選材?

  產(chǎn)量、客戶期望和價(jià)格是影響模具材料選擇的主要因素。45#鋼質(zhì)量調(diào)節(jié)用于許多低端和低價(jià)模具。因此,低端模具基本上忽略了其它因素。

  除低端模具外,從模具的角度來看,模具首先考慮塑料是否腐蝕,產(chǎn)品是否有鏡面拋光、腐蝕要求、模具零件的磨損性能等。在此基礎(chǔ)上,考慮模具的大規(guī)模生產(chǎn)水平。

  當(dāng)我們開始報(bào)告模具的價(jià)格時(shí),許多客戶是指定的材料,除了特別不合理外,我們通常符合客戶的意愿。

  若客戶未指定,應(yīng)先與客戶溝通,確定材料使用情況,再報(bào)告模具價(jià)格。在這里,我們需要對(duì)材料做出基本的判斷,總結(jié)如下:

  使用45#或低端低價(jià)模型P20。

  高價(jià)模,高鏡面要求S136、腐蝕性強(qiáng)1.2316

  沒腐蝕性用NAK80或718H

  硬模多用8407,H13,1.2344。

  選用耐磨性和硬度好的材料,質(zhì)量和精度要求高。

  有很多人根據(jù)模具生產(chǎn),事實(shí)上,我個(gè)人認(rèn)為,除了測(cè)試模具,低端低生產(chǎn)模具(一般指30萬次以內(nèi)的模具),生產(chǎn)因素不應(yīng)太大,真正高質(zhì)量的產(chǎn)品,模具生產(chǎn)50萬次,產(chǎn)品質(zhì)量必須不同。這只是一個(gè)可以接受的問題。這部分模具,材料基本達(dá)到一定水平。達(dá)到這一水平后,材料與產(chǎn)量的比例不會(huì)太大。

  就像行業(yè)劃分一樣,NAK80模具的產(chǎn)量一般不超過50萬次,這是業(yè)內(nèi)一些大伽所說的。我說放屁,NAK除了模具本身的結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)和加工因素外,80萬個(gè)模具的實(shí)際使用壽命超過80萬次。假如你自己做不好,不管材料有多好,都沒用。

  數(shù)量真的很大,不是由單個(gè)模具的材料控制的。即使天氣好,你的生產(chǎn)也會(huì)死。畢竟每天只有24小時(shí),產(chǎn)品及時(shí),有些產(chǎn)品已經(jīng)賣了兩年了。此時(shí),打開復(fù)制模具不是為了滿足生產(chǎn)要求嗎?

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