스탬핑 다이 일반적으로 사용되는 재료 및 재료 선택 원칙
소개
제조용 재료스탬핑 다이철강, 초경합금, 강접합 초경합금, 아연계 합금, 저융점 합금, 알루미늄 청동, 고분자 재료 등이 있습니다. 스탬핑 금형을 만드는 데 사용되는 대부분의 재료는 강철입니다. 일반적으로 사용되는 금형 작업 부품의 유형은 탄소 공구강, 저합금 공구강, 고탄소 고크롬 또는 중크롬 공구강, 중탄소 합금강 및 고속강입니다. , 기본 강철 및 초경합금, 강철 초경합금 등.
기본 분류
ㅏ. 탄소공구강
금형에 많이 사용되는 탄소공구강은 T8A, T10A 등이다. 장점은 가공성이 좋고 가격이 저렴하다. 그러나 경화성 및 적색 경도가 낮고 열처리 변형이 크며 지지력이 낮습니다.
비. 저합금 공구강
저합금 공구강은 적절한 양의 합금 원소를 함유한 탄소 공구강을 기반으로 합니다. 탄소 공구강과 비교하여 담금질 변형 및 균열 경향이 감소하고 강의 경화성이 향상되며 내마모성이 우수합니다. 금형 제작에 사용되는 저합금강에는 CrWMn, 9Mn2V, 7CrSiMnMoV(코드 CH{4}}), 6CrNiSiMnMoV(코드 GD) 등이 있습니다.
씨. 고탄소 고크롬 공구강
일반적으로 사용되는 고탄소 및 고크롬 공구강은 Cr12 및 Cr12MoV, Cr12Mo1V1(코드 D2) 및 SKD11입니다. 경화성, 경화성 및 내마모성이 우수하고 열처리 변형이 적습니다. , 내하중은 고속철에 이어 두 번째입니다. 그러나 탄화물의 편석이 심하여 탄화물의 불균일을 줄이고 성능을 향상시키기 위해 단조를 변경하기 위해 반복적인 업세팅(축 업세팅, 레이디얼 드로잉)을 수행해야 합니다.
디. 고탄소 중 크롬 공구강
금형용 고탄소 중 크롬 공구강에는 Cr4W2MoV, Cr6WV, Cr5MoV 등이 포함되며, 크롬 함량이 낮고 공융 탄화물이 낮고 탄화물 분포가 균일하며 열처리 변형이 적고 경화성 및 치수 안정성이 좋습니다. 섹스. 탄화물 편석이 비교적 심한 고탄소 고크롬강에 비해 성능이 향상됩니다.
이자형. 고속철
고속강은 금형강 중 경도, 내마모성, 압축강도가 가장 높고 지지력이 높습니다. 금형에 일반적으로 사용되는 것은 텅스텐 함량이 낮은 W18Cr4V(코드 8-4-1) 및 W6Mo5 Cr4V2(코드 6-5-4-2, 미국 브랜드 M2)이며 인성을 향상시키기 위해 개발된 탄소 및 바나듐 환원 고속강 6W6Mo5 Cr4V (코드 6W6 또는 저탄소 M2). 또한 고속강은 탄화물 분포를 개선하기 위해 단조해야 합니다.
에프. 베이스 스틸
고속강의 기본 조성에 소량의 다른 원소를 첨가하고 탄소 함량을 적절하게 증가 또는 감소시켜 강의 성능을 향상시킵니다. 이러한 강종을 총칭하여 모재강이라고 합니다. 그들은 고속강의 특성을 가질뿐만 아니라 특정 내마모성과 경도를 가질뿐만 아니라 고속강보다 우수한 피로 강도와 인성을 가지고 있습니다. 금형에 일반적으로 사용되는 기본 강은 6Cr4W3Mo2VNb(코드 65Nb), 7Cr7Mo2V2Si(코드 LD), 5Cr4Mo3SiMnVAL(코드 012AL) 등입니다.
g. 초경 및 강철 초경합금
초경합금은 다른 어떤 금형강보다 경도와 내마모성이 높지만 굽힘 강도와 인성이 좋지 않습니다. 금형으로 사용되는 초경합금은 텅스텐-코발트입니다. 내충격성이 낮고 내마모성이 높은 금형의 경우 코발트 함량이 낮은 초경합금을 선택할 수 있습니다. 고충격 금형의 경우 코발트 함량이 높은 초경합금을 선택할 수 있습니다.
강접합 초경합금은 철분말에 소량의 합금원소분말(크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 바나듐 등)을 바인더로 하고, 탄화티타늄이나 탄화텅스텐을 경질상으로 소결하여 만듭니다. 분말 야금으로. 강결합 초경합금의 모체는 강으로 초경합금의 인성이 좋지 않고 기계가공이 어렵다는 단점을 극복하고 절단, 용접, 단조 및 열처리가 가능합니다. 강철 결합 초경합금에는 많은 양의 탄화물이 포함되어 있습니다. 경도와 내마모성은 초경합금보다 낮지만 여전히 다른 강종보다 높습니다. 담금질 및 템퍼링 후 경도는 68 ~ 73HRC에 도달 할 수 있습니다.
시간. 신소재
스탬핑 다이에 사용되는 재료는 냉간 가공 다이 강이며, 이는 적용 범위가 넓고 사용 범위가 가장 넓고 다양한 다이 강입니다. 주요 성능 요구 사항은 강도, 인성 및 내마모성입니다. 냉간 가공 금형강의 개발 추세는 고합금강 D2(중국의 Cr12MoV에 해당)의 성능을 기반으로 하며 두 가지 주요 분기로 나뉩니다. 하나는 탄소 함량과 합금 원소의 양을 줄이고 개선하는 것입니다. 강철의 탄화물 분포의 균일성 금형의 인성을 현저하게 향상시킵니다. 미국 바나듐 합금강 회사의 8CrMo2V2Si, 일본 Datong Special Steel Company의 DC53(Cr8Mo2SiV) 등이 있습니다. 다른 하나는 고속, 자동화, 대량생산에 적응할 수 있도록 내마모성 향상을 주 목적으로 개발된 분말 고속강입니다. 독일의 320CrVMo13 등.
선정 원칙
스탬핑 다이에는 탄소강, 합금강, 주철, 주강, 경합금, 저융점 합금, 아연계 합금, 알루미늄 청동, 합성수지, 폴리우레탄 고무, 플라스틱 등 다양한 금속 재료 및 비금속 재료가 사용됩니다. , 적층 자작나무 보드 등
금형을 만드는 데 사용되는 재료는 고경도, 고강도, 고내마모성, 적절한 인성, 고경화성, 열처리 중 변형(또는 변형이 적음)이 없고 담금질 중 균열이 없어야 하는 특성이 필요합니다.
금형 재료의 합리적인 선택과 올바른 열처리 공정의 구현은 금형의 수명을 보장하는 열쇠입니다. 목적이 다른 금형의 경우 작업 조건, 응력 조건, 처리되는 재료의 특성, 생산 배치 및 생산성과 같은 요소를 종합적으로 고려하고 위 요구 사항의 성능에 중점을 두어야 합니다. 해당 프로세스 선택.
스탬핑 부품의 생산량이 매우 많을 때 금형 작업 부품의 볼록 부분과 오목 부분의 재질은 고품질과 내마모성이 좋은 금형 강에서 선택해야합니다. 금형의 다른 공정 구조 부품 및 보조 구조 부품의 경우 그에 따라 부품의 재질을 개선해야 합니다. 배치 크기가 크지 않은 경우 재료 특성에 대한 요구 사항을 적절하게 완화하여 비용을 절감해야 합니다.
스탬핑되는 재료가 더 단단하거나 변형 저항이 더 큰 경우 펀치의 볼록 및 오목 다이는 내마모성이 좋고 강도가 높은 재료에서 선택해야합니다. 스테인레스 스틸을 그릴 때 알루미늄 청동 다이는 접착 방지가 우수하기 때문에 사용할 수 있습니다. 가이드 포스트 및 가이드 슬리브는 내마모성과 더 나은 인성이 요구되므로 저탄소강의 표면 침탄 및 담금질을 주로 사용합니다. 또 다른 예를 들어, 탄소 공구강의 주요 결점은 열악한 경화성입니다. 다이 섹션 크기가 크면 담금질 후에도 중심 경도가 여전히 낮습니다. 그러나 스트로크 수가 많은 프레스에서 작업할 때 그 저항으로 인해 좋은 임팩트가 장점이 되었습니다. 고정판 및 토출판 부품의 경우 강도가 충분해야 할 뿐만 아니라 작업 시 약간의 변형이 필요합니다. 또한 냉간 및 극저온 처리, 진공 처리 및 표면 강화 방법을 사용하여 금형 부품의 성능을 향상시킬 수도 있습니다. 볼록 및 오목 금형에 대한 작업 조건이 열악한 냉간 압출 금형의 경우 충분한 경도, 강도, 인성, 내마모성 등과 같은 포괄적인 기계적 특성이 충분한 금형강을 선택해야 하며 특정 적색 경도 및 열피로 강도를 가져야 합니다. . .
재료의 고온 및 저온 가공성과 기존 공장 조건을 고려해야 합니다.
가공 비용을 줄이기 위해 미세 변형된 다이 강을 사용합니다.
특별한 요구사항이 있는 금형의 경우 특수 특성을 가진 금형강을 개발하여 적용해야 합니다.
금형 재료의 선택은 금형 부품의 사용 조건에 따라 결정되어야 하므로 주요 조건이 충족된다는 전제 하에 저렴한 재료를 선택하여 비용을 절감해야 합니다.
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