浅谈钨钢在成型模具中的应用

2021-08-21

浅谈钨钢在成型模具中的应用

横梁在成型中的框架、成型嵌件一般采用Cr12MoV，其表面易产生“积瘤夹”，导致横梁与表面不同的妊娠纹，降低横梁的承载能力，以解决这个问题，通过多次实验，我们发现钨钢应用于模具，但并不能避免片材成型过程和插入“粘连”，解决了“积动脉瘤夹断”，并且钨钢不易磨损，提高模具的稳定性和使用寿命，产品的表面质量。

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车架梁（部）是车架总成的重要组成部分，保证车架的抗扭刚度和承受纵向载荷。随着整车质量的不断提高，车架梁的质量变得更加重要。为了防止由于梁的质量缺陷导致框架组件的强度降低，需要提高梁的质量。

零部件质量缺陷及原因分析

(1)零件的质量缺陷。

侧应变很严重，判据见表1。

表1 划痕检验标准

牌号	判断标准
V1	刷牙大于0.3mm
V2	如果尺寸大于0.2mm且小于0.3mm，且拣选距离小于或等于100mm
V3	拣选距离小于等于0.2mm，拣选距离大于0.2mm小于0.3mm为 100mm以上平滑抛光
备注	拉毛部分打磨光滑后可按V2标准放出V3，打磨面应光滑过钢板表面与宽深比不小于6：1

图 2 显示了使用 Cr12MoV 成型刀片成型零件的效果。

产品检验结果：
应变主要集中在两侧弯曲处，应变深度为0.5~0.9mm。

(2)零件缺陷的原因。

在零件的模具成型过程中，由于零件表面与模具凸凹模表面的相对滑动，使模具凸、凹模与零件形成一对摩擦副，产生相对的摩擦副。接触面的机械应力大（尤其是制造过程）。当零件进入模腔时，零件：凹模口），使摩擦面的小凸部发生弹性或塑性变形，导致两者表面原子键或多或少的加强边。这种部位称为冷焊。 . 当摩擦副相对运动时，由于两侧表面的精细原子键相互脱离，材料从摩擦副的一侧转移到另一侧，形成金属键现象，累积结节。当摩擦副表面较粗糙时，更容易形成金属结合现象，从而导致零件拉伤。

3 模具镶块材料的选择及钨钢的特性

3.1 模具镶件材料的选择

通过零件缺陷分析，模具镶件的选择在解决零件拉痕方面起着重要作用。这就要求模具具有低摩擦系数、高导热性和高硬度。经过材料对比，最终选择了使用钨钢YG8的三种材料分析。三种材料的比较见表2。

材料	摩擦系数	导热系数 (瓦/米·k)	热处理硬度（HRC）	备注
Cr12MoV	0.15 ~ 0.3	45	56-60	热处理前硬度低，热处理后硬度增加
铍铜 (CB-2H)	0.006 ~ 0.01	100 ~ 110	42 ~ 48	无需热处理
钨钢 (YG8)	0.005 ~ 0.008	59 ~ 88	69 ~ 82	无需热处理

3.2 钨钢的特性

钨钢具有硬度高、耐磨、强度和韧性好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是其高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变。它在 1,000°C 时仍具有很高的硬度。

4 钨钢刀片的镶嵌加工注意事项

4.1 钨钢嵌件的镶嵌

零件上的应变主要存在于侧面的圆弧处，因此决定仅在模具的圆弧处使用钨钢。钨钢的硬度仅次于金刚石，不能铣削，只能通过磨削加工。形状必须精铸，结合面用金刚石砂轮打磨，避免螺纹
洞。整体凹型镶件通过侧面固定在铸体上，硬质合金以燕尾槽的形式嵌入整体镶件中。这种固定方式解决了硬质合金无法钻铰螺纹孔的问题。

4 显示。

4.2 加工钨钢刀片的注意事项

(1) 切削、磨削时的注意事项。

一种。钨钢在冲击和过大的加工负荷下容易开裂和角部崩刃。加工前必须牢固地固定在工作台上。
湾钨钢的磁性极低。不要使用磁铁固定硬质合金。请用工装夹具固定。加工前请再次确认工件是否松动。如果是这样，请将工件固定到牢固的停止位置。
C。钨钢切割和打磨后的加工表面会非常光滑，边角非常锋利，搬运和使用时请注意安全。
d. 钨钢是一种具有极高硬度和脆性的材料。如果怕撞击，禁止用金属锤敲击硬质合金。

(2)放电、线切割时的注意事项。

一种。钨钢具有高硬度和高耐磨性，放电和线切割时操作过程相对缓慢。
湾钨钢在放电加工后最容易产生裂纹和边角，因此请根据产品的使用条件调整加工程序。
C。钨钢在线切割时经常会出现裂纹，所以在进行下一道工序之前，请确认加工后的加工表面没有缺陷。

5 使用钨钢模具后零件的效果

我公司采用钨钢模具后：

(1)消除工件侧面的应变，如图5所示。
(2)获得了意想不到的效果，发现外弧的皱纹减少了。对此进行了分析。由于钨钢硬度高，红硬性好，可达到900～1,000℃，保持在60HRC不会变形。这样，即使在材料流动时，零件也会产生弹性和塑性变形，从而影响镶件。受力强，凸凹模间隙不会发生变化，工件外圆弧的刚性使用可减少皱纹。