汽車模具鋼材

世界范圍內(nèi)，制造業(yè)的競爭變得越來越激烈，企業(yè)在盡可能短的時間內(nèi)率、低消耗地為顧客提供個性化高質(zhì)量產(chǎn)品的能力，已成為企業(yè)競爭能力的一個標(biāo)志。

有表示，模具質(zhì)量的高低，將直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本、新產(chǎn)品投產(chǎn)及老產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期、企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整速度與市場競爭力，因此，經(jīng)濟(jì)形勢對模具的質(zhì)量提出了越來越高的要求。

如何才能更合理地提高模具質(zhì)量，是制造業(yè)實現(xiàn)飛躍的關(guān)鍵。怎么樣才能讓模具在、低成本、更長時間地、更多模次地生產(chǎn)出質(zhì)量合格的制件，這已經(jīng)越來越成為人們關(guān)注的焦點。

一、研發(fā)替代鋼材

鋼材是的高能耗產(chǎn)品。提高質(zhì)量和性能，實現(xiàn)減量化用鋼帶來的節(jié)能減排效果，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋼鐵生產(chǎn)過程中的潛力。

近幾年，中國鋼鐵業(yè)節(jié)能減排并取得了顯著成效，但中國鋼鐵業(yè)的節(jié)能潛力已不在鋼材生產(chǎn)過程，而在提高鋼材質(zhì)量、減少鋼材消耗。這是因為我國鋼材質(zhì)量和性能普遍較低，用戶為了保證使用性能，不得不以粗代細(xì)。

以汽車為例，我國乘用車使用高強鋼材的比例僅占21%，比國際平均水平40%-50%低一倍，比歐洲先進(jìn)水平（47%-80%）低一到三倍。由于多用了鋼材，國產(chǎn)乘用車自重比歐、日車高10%以上，平均百公里耗油8.13升，比歐洲（6.6升）高23.2%，比日本（5.9升）高37.8%。冷軋是在常溫狀態(tài)下由熱軋板加工而成，雖然在加工過程因為軋制也會使鋼板升溫，盡管如此還是叫冷軋。我國造船業(yè)與此相似，每載重噸平均耗鋼300公斤，比日本平均耗鋼（220公斤）高36%，同樣增加了運行油耗。

模具領(lǐng)域同樣存在巨大的節(jié)材節(jié)能潛力，如以中鋼材取代低檔鋼標(biāo)準(zhǔn)，可節(jié)約鋼材10%-20%；模座用輕質(zhì)高強合金工具鋼替代普通鋼，可節(jié)約鋼材30%-50%。據(jù)表示，2010年，我國消費6億多噸鋼材基礎(chǔ)上減少1億噸是完全可能的，如果實現(xiàn)這一目標(biāo)，僅鋼材生產(chǎn)過程中至少可以少耗能6200萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減排二氧化碳1.6億噸以上。同時，鋼鐵行業(yè)將減少6億-7億噸物料運輸，車船等運輸工具會因使用高強鋼而減重從而降低油耗，這些都可以大大降低能耗和減少污染排放。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。另外，減少1億噸鋼材，還可減少鐵礦石消耗1.5億噸以上，相當(dāng)于去年進(jìn)口礦石的四分之一，可大大緩解鋼鐵行業(yè)進(jìn)口礦石的困境。

一、工藝設(shè)計前的準(zhǔn)備工作

在拿到?jīng)_壓件進(jìn)行工藝設(shè)計前，必須查閱有關(guān)資料，以便明確 產(chǎn)品的具體要求、現(xiàn)有的條件等，為設(shè)計合理而可行的沖壓工藝做好 必要的準(zhǔn)備。 這些資料主要有： 1， 2， 3， 零件圖或產(chǎn)品圖，可以參考的模型。 沖壓件的公差。對碰(飛模)對碰靠的是模具鉗工的經(jīng)驗，看似簡單的活卻是具有技術(shù)含量的工作。 類似零件的成型性及作業(yè)性的有關(guān)資料、曾出現(xiàn)的各種質(zhì) 量問題及解決方法。 4， 關(guān)于產(chǎn)品所用鋼材的有

關(guān)資料，如材料的各項性能參數(shù) 值，表面質(zhì)量等。 5， 6， 7， 各種摸具設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)和模具零件的規(guī)格。 現(xiàn)有壓力機的參數(shù)和附屬裝置、生產(chǎn)率等方面的資料。 產(chǎn)量和要求的時間。

通過對零件圖和拉深件圖的研究， 應(yīng)該了解該零件所應(yīng)具有的功 能、所要求的單個零件的強度，表面質(zhì)量以及相關(guān)零件之間所要求的 相關(guān)精度。并明確下列事項： 1， 零件輪廓、法蘭、側(cè)壁及底部是否有形狀急劇變化的部 分、負(fù)角的部位等，以及其他成形困難的形狀。

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(dāng)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(jìn)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。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(dá)標(biāo)，后冷卻后還是會出現(xiàn)一定的負(fù)差，這種負(fù)差邊寬越寬，厚度越厚表現(xiàn)的越明顯。）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。

有些塑膠料有酸腐蝕性，有些因添加了增強劑或其他改型劑，如玻璃纖維對模具的損傷大，選材時均要綜合考慮。有強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。80%以上，鉻是這類鋼的重要合金元素，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常不大于5%。強酸性的塑膠料有：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。