模具钢材系列之正确选择钢材的通用法则

  在最后一篇文章中,我谈到了钢铁最基本的知识。对于模具行业的人来说,这篇文章似乎更接近实战。事实并非如此。没有最后一篇文章的铺垫,这篇文章中的一些事情就不容易理解。

  在实际工作中,钢材的选择一般分为两种情况,要么由客户指定,要么由自己选择。

  客户指定不能说,根据他的要求,值得注意的是,客户指定的钢,一般不能随意更换,即使可能不能购买,也应与客户沟通,获得客户同意。

  作为模具供应商,有时很难判断与产品相匹配的产品外观要求。如果两种产品是由未使用的钢制成的,如果产品有表面处理(如腐蚀),则会使其不一致,使两种产品的外观差距较大。此时,从根本上很难解决。

  在大多数情况下,模具材料一般是指与胶位相关的成型零件材料。例如,模具仁、镶嵌件、滑块、斜顶等。模具材料是这些部件中最重要的。其它部件也可根据模具的实际情况选择。

  因此,作为模具供应商或模具设计师,整个模具材料应该有一个底部。面对材料与时间的冲突,应能够判断材料的可替代性。

  谈材料前,先看两个名字,预硬钢和加硬钢。

  预硬钢出厂时有一定的硬度。硬度一般不是很高,容易切割,可以直接加工成模具,一般不需要热处理。氮化能提高表面硬度。

  硬钢和硬钢一般需要热处理才能使用。热处理前硬度低,易切割。热处理后,由于硬度高,难以加工。因此,硬钢的常规做法是先打开厚度,加工好运水孔和螺丝孔,再进行热处理。热处理后,再进行精加工。

  很多时候,我们看到一些钢后带H,如718H,P20H等,H是Hard缩写代表硬度,多一个H,比如,718HH比718H要硬。

  了解选材,先来看看常用钢材的一般信息。

  模具中常用钢性能

  碳钢:模具中的碳钢最多为45#和50#。它是一个类别。不同的编号不同,但其使用性能差别不大。由于不同国家的编号标准不同,它有,S45C,S50C,王牌等名字。我们需要知道的是,它们实际上是相同的类别,但不同的国家有相同的数字。

  45#钢硬度约为HRC材料硬度低,韧性好,易生锈。一般不需要热处理作为模具的一部分。若用作低端模具钢,可调质,调质后硬度约为HRC42~46硬度大于42~46HRC50,否则会脆。

  常用于模架、支架、限位柱等辅助配件。

  P20:P起源于美国,是美国的名字,国内比较杂,牌号多,可以这样看,P属于一大类,种类繁多。常见的有:P20,1.2311,1.2312,618,718,718H等等。我们经常用口语称呼P20,多是指P20类钢材中的P20材料。

  该材料为预硬钢,具有良好的切削性能和抛光性能。一般用于要求低的大型模具后模。对于同类材料,抛光要求高的前模一般为718H。或用于模具上的非成型零件,即无胶位的零件,如铲基、滑块座等。

  P20出厂硬度约为HRC30~36左右

  718,718H,718HH:718材料基本处于预硬状态,P属于20改进P20类,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。德国的1和它差不多.2738,但两者的成分略有不同,1.2738韧性优于718,718强度和耐磨性优于1.2738。

  该材料具有良好的加工性能、抛光性和耐磨性,一般用于大型模具。或用于斜顶、滑块等

  718H硬度在HRC33~38左右

  718HH硬度在HRC36~40左右

  NAK80:对比718H这种材料比较硬,抛光性能好,蚀纹效果好。业内普遍认为可以使用镜面产品,但可以理解,只要不是高要求的镜面产品,就可以使用这种材料。

  但这种材料不耐腐蚀,会生锈,不适合生产腐蚀性塑料。否则,生产时间长了会变得朦胧。

  该材料主要用于精度高、抛光要求高、表面腐蚀效果好的模具。该材料为无热处理的预硬材料。一般用于成型零件,如模具仁、镶嵌件、滑块等。

  NAK80的硬度在HRC38~42左右

  S136:S136与NAK该材料最大的特点是耐磨、耐腐蚀。用于相机、眼镜等高镜面要求的产品。

  虽然NAK镜面产品也可以制作,但在抛光方面,S136优于它,模具长期生产后,仍能保持原有的高光状态。

  跟S136的耐腐蚀性比为2316S136还要好。可以理解,如果强调抛光,应该选择S136;如果强调耐腐蚀性,则选择1.2316。

  S一般用于模仁、镶件、滑块等成型零件。

  该材料为硬化材料,热处理后硬度约为HRC48~52左右。

  S136H:这个跟S136的区别在于,一种是预硬料,另一种是加硬料。从模具的角度来看,S136H加工周期和成本都很小。但从生产的角度来看,S136更耐操。因此,量大用S136。量不大用S136H。

  S136H出厂硬度约为HRC30~36左右。

  H13:该材料主要用于小产品硬模具,强度和硬度高,韧性好。和它一样SKD61,8407,1.2344。大致相同,8407淬火后的韧性比H13要好一些。SKD61模顶针筒零件常用。

  该材料主要用作模具或镶嵌材料,用于模具上一些易磨损的零件,或玻璃纤维含量高的模具。

  热处理后的硬度约为HRC48~52左右。

  如何正确选材?

  产量、客户期望和价格是影响模具材料选择的主要因素。45#钢质量调节用于许多低端和低价模具。因此,低端模具基本上忽略了其它因素。

  除低端模具外,从模具的角度来看,模具首先考虑塑料是否腐蚀,产品是否有镜面抛光、腐蚀要求、模具零件的磨损性能等。在此基础上,考虑模具的大规模生产水平。

  当我们开始报告模具的价格时,许多客户是指定的材料,除了特别不合理外,我们通常符合客户的意愿。

  若客户未指定,应先与客户沟通,确定材料使用情况,再报告模具价格。在这里,我们需要对材料做出基本的判断,总结如下:

  使用45#或低端低价模型P20。

  高价模,高镜面要求S136、腐蚀性强1.2316

  没腐蚀性用NAK80或718H

  硬模多用8407,H13,1.2344。

  选用耐磨性和硬度好的材料,质量和精度要求高。

  有很多人根据模具生产,事实上,我个人认为,除了测试模具,低端低生产模具(一般指30万次以内的模具),生产因素不应太大,真正高质量的产品,模具生产50万次,产品质量必须不同。这只是一个可以接受的问题。这部分模具,材料基本达到一定水平。达到这一水平后,材料与产量的比例不会太大。

  就像行业划分一样,NAK80模具的产量一般不超过50万次,这是业内一些大伽所说的。我说放屁,NAK除了模具本身的结构风险和加工因素外,80万个模具的实际使用寿命超过80万次。假如你自己做不好,不管材料有多好,都没用。

  数量真的很大,不是由单个模具的材料控制的。即使天气好,你的生产也会死。毕竟每天只有24小时,产品及时,有些产品已经卖了两年了。此时,打开复制模具不是为了满足生产要求吗?

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