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汽車模具鋼材

汽車超高強鋼板熱壓成型模具材料的加工

 國內汽車模具企業通常采用兩種方法加工淬硬鋼模具：一種是大多數企業采用的傳統的磨削加工；另一種是少數企業采用的高速硬態銑削加工。

 相比于傳統的磨削加工而言，高速硬態銑削加工具有加工柔性好、無污染及生產效率較高等優點，所以，汽車淬硬鋼模具高速硬態銑削加工，必將成為我國汽車超高強鋼板熱壓成型模具制造業重點研究和發展的關鍵技術之一，對研究汽車超高強鋼板熱壓成型模具的制造水平和推動汽車模具行業的發展具有重要的現實意義。

下面主要從高速切削力因素、高速切削方法優化及高速切削刀具材料選擇等三個方面作一個簡單探討。

1.影響硬態切削力的因素

主要包括切削速度、切削深度、進給量、后刀面磨損量及工件硬度等因素。

 大量的試驗研究表明：隨著切削速度的提高，切削力隨之增加。當切削速度超過某一特定值后，切削力會減小。高速銑削淬硬鋼，軸向力（Z軸）遠遠高于其他兩個分力，為主切削力。刀具磨損及刃形對切削力影響大。隨著刀具磨損的加劇，切削力分量都增加，研磨的刀刃比倒棱的刀刃產生的切削力更大一些，軸向切削深度增加，切削力增加。

2.高速銑削淬硬鋼模具工藝參數優化

 由于高速切削與傳統的切削機理不同，目前，高速銑削淬硬鋼模具不能簡單地沿用常規銑削相關理論和概念。因此，國內外一些學者對高速銑削淬硬鋼模具工藝參數進行優化研究，采取的方法主要有：用試驗優化的方法、試驗優化與算法優化組合的方法。這些方法主要是以切削速度、進給量及切削深度等主要切削參數為設計變量，設定優化目標，在高速銑削試驗的基礎上，采用優化算法建立模型，找到切削參數的搭配。常用的試驗方法為正交試驗，優化算法應用較多的為遺傳算法、粒子群算法、蟻群算法等，并與人工智能方法相結合，在高速切削工藝參數優化的研究中取得了一定效果。

3.高速切削刀具材料選擇

 由于汽車超高強鋼板熱壓成型模具的輪廓尺寸大小不一、型面復雜，存在大量的溝槽、轉角、凸起和凹陷等，為了保證淬硬鋼模具的表面質量，一道工序通常要求同一把刀完成，所以，要求刀具硬度高、耐熱性和化學穩定性好，具有良好的抗沖擊、耐磨損等特性。

 刀具材料主要選擇涂層硬質合金、PCBN及陶瓷等，具主要特點是抗粘結能力比硬質合金強，PCBN的主要特點是硬度高、耐磨性和耐熱性好，在淬硬鋼模具的銑削加工中，PCBN的相對性能較好。

1：模具長時間使用后必須磨刃口，研磨后刃口面必須進行退磁，不能帶有磁性，否則易發生堵料。

2：彈簧等彈性零件在使用過程中彈簧易損壞，通常出現斷裂和變形現象。采取的辦法就是更換，在更換過程中一定要注意彈簧的規格和型號，彈簧的規格和型號通過顏色、外徑和長度三項來確認，只有在三項都相同的情況下才可以更換。

3：模具使用過程中沖頭易出現折斷、彎曲和啃壞的現象，沖套一般都是啃壞的。沖頭和沖套的損壞一般都用相同規格的零件進行更換。沖頭的參數主要有工作部分尺寸、安裝部分尺寸、長度尺寸等。

4：緊固零件，檢查緊固零件是否松動、損壞現象，采取的辦法是找相同規格的零件進行更換。

5：壓料零件如壓料板、優力膠等，卸料零件如脫料板、氣動頂料等。保養時檢查各部位的配件關系及有無損壞，對損壞的部分進行修復，氣動頂料檢查有無漏氣現象，并對具體的情況采取措施。如氣管損壞進行更換。

如果不是很清楚冷作模具鋼的性能，肯定會問將冷作模具鋼當作熱作模具鋼用可以么？首先我們都知道冷作模具鋼側重硬度、耐磨性。含碳量高，合金元素以增加淬透性，提高耐磨性為主。然而熱作模具鋼對硬度要求適當，側重于紅硬性，導熱性，耐磨性。 由于冷作模具的正常報廢原因一般是磨損．也有因斷裂、崩力和變形超差而提前失效的。 因此要求具有更高的耐磨化模具工作時承受沖壓力大．又由于形狀復雜易于產生應力集中，所以要求具有較高的韌性；模具尺寸大、形狀復雜．所以要求較高的淬透性、較小的變形及開裂傾向性。