淺談鎢鋼在成型模具中的應用

2021-08-21

淺談鎢鋼在成型模具中的應用

橫梁在成型時，成型嵌件一般採用Cr12MoV，其表面易產生“積動脈瘤夾”，導致橫樑與表面不同的妊娠紋，降低橫樑的承載能力，以解決這個問題，通過多次實驗，我們發現鎢鋼應用於模具，但並不能避免片材成型過程和插入“粘連”，解決了“積動脈瘤夾斷”，並且鎢鋼不易磨損，提高模具的穩定性和使用壽命，產品的表面質量。

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車架梁（部）是車架總成的重要組成部分，以保證車架的抗扭剛度和承受縱向載荷。隨著整車質量的不斷提高，車架樑的質量變得更加重要。為了防止由於樑的質量缺陷導致框架組件的強度降低，需要提高樑的質量。

零部件質量缺陷及原因分析

(1)零件的質量缺陷。

側應變很嚴重，判據見表1。

表1 划痕檢驗標準

級	判斷標準
V1	刷牙大於0.3mm
V2	如果尺寸大於0.2mm且小於0.3mm，且揀選距離小於或等於100mm
V3	揀選距離小於等於0.2mm，揀選距離大於0.2mm小於0.3mm為 100mm以上平滑拋光
備註	拉毛部分打磨光滑後可按V2標準放出V3，打磨面應光滑過鋼板表面與寬深比不小於6：1

圖 2 顯示了使用 Cr12MoV 成型刀片成型零件的效果。

產品檢驗結果：
應變主要集中在兩側彎曲處，應變深度為0.5~0.9mm。

(2)零件缺陷的原因。

在零件的模具成型過程中，由於零件表面與模具凸凹模表面之間的相對滑動，使模具凸、凹模與零件形成一對摩擦副，產生相對的摩擦副。接觸面的機械應力大（特別是製造過程）。當零件進入模腔時，零件：凹模口），使摩擦面的小凸部發生彈性或塑性變形，導致兩者表面原子鍵或多或少的加強邊。這種部位稱為冷焊。 . 當摩擦副相對運動時，由於兩側表面的精細原子鍵相互脫離，材料從摩擦副的一側轉移到另一表面，形成金屬鍵現象，累積結節。當摩擦副表面較粗糙時，更容易形成金屬結合現象，從而導致零件拉傷。

3 模具鑲塊材料的選擇及鎢鋼的特性

3.1 模具鑲件材料的選擇

通過零件缺陷分析，模具鑲件的選擇在解決零件拉痕方面起著重要作用。這就要求模具具有低摩擦係數、高導熱性和高硬度。經過材料對比，最終選擇了使用鎢鋼YG8的三種材料分析。三種材料的比較見表2。

材料	摩擦係數	導熱係數 (瓦/米·k)	熱處理硬度（HRC）	備註
Cr12MoV	0.15~0.3	45	56-60	熱處理前硬度低，熱處理後硬度增加
鈹銅 (CB-2H)	0.006~0.01	100~110	42~48	無需熱處理
鎢鋼 (YG8)	0.005~0.008	59~88	69~82	無需熱處理

3.2 鎢鋼的特性

鎢鋼具有硬度高、耐磨、強度和韌性好、耐熱、耐腐蝕等一系列優良性能，特別是其高硬度和耐磨性，即使在500℃的溫度下也基本保持不變。它在 1,000°C 時仍具有很高的硬度。

4 鎢鋼刀片的鑲嵌加工注意事項

4.1 鎢鋼嵌件的鑲嵌

零件上的應變主要存在於側面的圓弧處，因此決定僅在模具的圓弧處使用鎢鋼。鎢鋼的硬度僅次於金剛石，不能銑削，只能通過磨削加工。形狀必須精鑄，結合面用金剛石砂輪打磨，避免螺紋
洞。整體凹型鑲件通過側面固定在鑄體上，硬質合金以燕尾槽的形式嵌入整體鑲件中。這種固定方式解決了硬質合金無法鑽鉸螺紋孔的問題。

4 顯示。

4.2 加工鎢鋼刀片的注意事項

(1) 切削、磨削時的注意事項。

一種。鎢鋼在衝擊和過大的加工負荷下容易開裂和角部崩刃。加工前必須牢固地固定在工作台上。
灣鎢鋼的磁性極低。不要使用磁鐵固定硬質合金。請用工裝夾具固定。加工前請再次確認工件是否鬆動。如果是這樣，請將工件固定到牢固的位置。
C。鎢鋼切割和打磨後的加工表面會非常光滑，邊角非常鋒利，搬運和使用時請注意安全。
d. 鎢鋼是一種具有極高硬度和脆性的材料。如果怕撞擊，禁止用金屬鎚敲擊硬質合金。

(2)放電、線切割時的注意事項。

一種。鎢鋼具有高硬度和高耐磨性，放電和線切割時操作過程相對緩慢。
灣鎢鋼在放電加工後最容易產生裂紋和邊角，因此請根據產品的使用條件調整加工程序。
C。鎢鋼在線切割時經常會出現裂紋，所以在進行下一道工序之前，請確認加工後的加工表面沒有缺陷。

5 使用鎢鋼模具後零件的效果

我公司採用鎢鋼模具後：

(1)消除工件側面的應變，如圖5所示。
(2)獲得了意想不到的效果，發現外弧的皺紋減少了。對此進行了分析。由於鎢鋼硬度高，紅硬性好，可達到900～1,000℃，保持在60HRC不會變形。這樣，即使在材料流動時，零件也會產生彈性和塑性變形，從而影響鑲件。受力強時，凸模和凹模之間的間隙不會發生變化，工件外圓弧的剛性使用可以減少皺紋。