崔崑:“中国一定要有自己的模具钢种!”(冲压工艺与产品设计知识大汇总)

模具钢 4年前 (2022) aysz01
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今天给各位分享崔崑:“中国一定要有自己的模具钢种!”的知识,其中也会对冲压工艺与产品设计知识大汇总进行分享,希望能对你有所帮助!

本文导读目录:

崔崑:“中国一定要有自己的模具钢种!”(冲压工艺与产品设计知识大汇总)

1、崔崑:“中国一定要有自己的模具钢种!”

2、冲压工艺与产品设计知识大汇总

3、「模具钢」HM3 3Cr3Mo3VNb耐热钢

崔崑:“中国一定要有自己的模具钢种!”

      每当有新钢种出产,他便背着沉重的“铁坨坨”,风尘仆仆地赶往各单位试用。

  经过多年的摸爬滚打,他终于创造性地研发出一系列高性能新型模具钢,打破了国外的垄断。

      新型模具钢就是他最大的贡献吗。

      “我觉得我的书比我搞几个新钢种出来的价值还大。

  ”随着我国钢铁工业的迅速发展,国内科研人员急缺一本能全面反映特殊钢领域发展的图书,精通英文、俄文的崔崑“毫不客气”地担负起这一重任。

      2006年,81岁的崔崑开始自学电脑,打字、绘图、制表、排版,每一项工作都亲力亲为,克服重重困难,《钢的成分、组织与性能(上下册)终于在2013年出版,该书200多万字,填补了国内特殊钢领域的专著空白。

  2019年,已经94岁高龄的崔崑完成了该书的再版。

      “我估计,100岁以后会有第3版。

  ”技术进步,标准提高,就要把旧的东西拿掉,换上最新的内容这是崔崑对“与时俱进”的理解与追求。

      “国家不培养我,我什么都没有。

      在2020年突如其来的新冠肺炎疫情中,他第一时间响应中央号召,交纳了100万元特殊党费,助力打赢疫情阻击战。

      而他,一件衬衣穿了30年,他眼中的“新”夹克也是十几年前买的。

      “只要有四个学生,将来能像我们一样去帮助别人,那我们就够本了。

      “国家培养了你,要学会感恩,这些话给我触动很大。

  ”华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室副主任柳林十分感念老师崔崑多年的言传身教。

      崔崑的报国情怀对学生们影响深远,每当有学生计划出国深造,他都会竭尽全力帮助和支持他们。

冲压工艺与产品设计知识大汇总

  作用1.作为一般外形使用(要求较低);2.作为对接接头激光焊接装配使用(无毛刺、大的光亮带、小的断裂带间隙);3、作为软饰支架使用(要求卷边或者去毛刺)。

  注意:1、产品设计时应该使冲裁件各直线或曲线的连接处有适当的圆角.(否则凹模应力集中,容易损坏);2、考虑到模具线切割的加工工艺,冲裁零件或者落料零件的最小R角不要小于R0.2。

  作用1.作为卡扣使用;2.作为限位使用;3.节约工序,提高材料的利用率,将切边与折弯两道工艺合二为一。

  (缺点:毛刺方向无法改变,必须与冲头方向相反)。

  注意:要求切口部位与折弯部位距离足够大,满足冲头强度。

  1)切曲时冲头的宽度要足够大,零件设计时保证切口部位和折弯部位的距离在5mm以上,否则冲头强度低,影响模具的寿命。

  2)模具设计时刀口剪切部分要保证3mm左右的直边,以防止产生崩刀的现象。

  冲头两边要保证留有断差,从而保证先剪后弯。

  1)产品设计时应该使冲裁件各直线或曲线的连接处有适当的圆角.(原因:1、普通线切割的最小R角为0.2,尖角不易保证。

  2、尖角处凹模应力集中,模具受力后容易损坏。

  2)产品设计时应该标明毛刺方向.毛刺对产品装配以及操作员工的安全都非常重要。

  3)设计冲孔时,由于受到凸模强度的限制,孔的尺寸不宜太小(一般大于0.5T,尽量不要让孔的直径小于0.8T)。

  4)设计产品时,材料的抗拉强度应尽量小于630MPa,否则模具较难制造。

  (当产品的抗拉强度小于630MPa时,模具材料可选用普通的价格相对便宜的模具钢,如:Cr12、Cr12MoV、SKD11、D2等。

  当产品的抗拉强度大于630MPa时,模具材料需选用特殊的、较贵的模具钢,如SKH-9)。

  5)当产品设计对冲裁断面有特殊要求时必须标明各断面部位可接受的最小值。

  6)切曲时注意在产品上设计切边角度,以便于脱模,从而减少冲头的磨损。

  折弯成型机理:金属材料受到的应力大于弹性极限(屈服强度)而又小于断裂极限(抗拉强度),造成板料在弯曲变形区内的曲率发生变化,形成折弯。

  折弯受力分析:折弯时材料内侧受压应力、外侧受拉应力,并且拉应力占主导作用,故材料的中性层为材料中心偏向折弯内侧。

  材料的外层纤维由于受到拉应力材料产生相对移动,材料的不足由宽度方向补充。

  1)凸模运动接触板料(毛坯)由于凸,凹模不同的接触点力作用而产生弯矩,在弯矩作用下发生弹性变形,产生弯曲。

  2)随着凸模继续下行,毛坯与凹模表面逐渐靠近接触,使弯曲半径及弯曲力臂均随之减少,毛坯与凹模接触点由凹模两肩移到凹模两斜面上。

  3)随着凸模的继续下行,毛坯两端接触凸模斜面开始弯曲。

  4)压平阶段,随着凸凹模间的间隙不断变小,板料在凸凹模间被压平。

  5)校正阶段,当行程终了,对板料进行校正,使其圆角直边与凸模全部贴合而成所需的形状。

  3、弯曲产品容易出现的两类问题(回弹、开裂)。

  回弹的原因:材料是由众多层的纤维排列而成的,每一层纤维的受力情况不一样,(最外层受拉应力最大,最里层受压应力最大,两种力的大小向中性层方向递减),故在折弯成形后,并不是所有的纤维层的受力都大于材料的弹性极限,所以处于弹性变形阶段的材料有回复的现象。

  1)冲压件在弯曲时,大部分材料层的应变都进入塑性变形区域,这些材料层不会产生回弹。

  2)靠中性层距离较近的材料层应变依然处在弹性变形区域,这些材料层在外力消失后(折弯冲头离开工件)会产生回弹。

  (1)材料的弹性极限越高,所需要的变形应力就越大,回弹也就越大。

  (2)材料的相对弯曲半径R/T越小,应力就越集中,弹性变形占的比例越小,回弹就越小。

  折弯时工件的部分材料层受到的应力大于抗拉极限时,工件出现开裂现象。

  (离中性层越远的材料层,其应力应变越大)。

  避免开裂的方法:避免折弯时,弯角内侧的R角过小。

  (1)、材料的外层纤维由于受到拉应力,材料产生相对移动,材料的不足由宽度和厚度方向补充,故材料宽度尺寸减小。

  (2)、材料的内层纤维由于受到压应力,内层材料向宽度方向移动、致使材料内层宽度增加。

  (3)、当宽度小于3倍的材料厚度时,以上现象明显,产品设计时应避免宽度小于3倍的材料厚度的情况。

  5.与产品设计相关的弯曲工艺要点及设计举例。

  (1)弯曲件的圆角半径不宜小于最小弯曲半径,以免产生裂纹;但也不宜过大,否则由于变形不彻底,回弹回较大.(一般情况下最小弯曲半径R>0.5T)。

  1)产品设计时应避免折弯R角过小,否则易引起应力集中。

  (具体原因:折弯时工件贴紧冲头,冲头的R角决定了工件的R角,并且易于控制和调整。

  (2)弯曲件的弯边长度不宜过小,否则在弯边时模具对材料的支持长度太小,不容易得到形状准确的零件,弯曲件往往容易外倒.H>R+2T。

  注意:产品设计时应避免折弯直边过小,否则易引起外倒,不易控制垂直度。

  (3)弯曲件不应位于零件宽度突变处折弯,以避免撕裂.若必须在宽度突变处弯曲时,应事先设计工艺槽。

  (4)由于在弯曲时毛坯或多或少都会有滑移现象,故产品设计时应尽量设计工艺孔。

  成型机理:金属材料受到的应力大于弹性极限(屈服强度)而又小于断裂极限(抗拉强度),在塑性变形范围内产生设计人员想要的变形模式。

  成型工艺分类:1.拉深2.挤压3.翻边4.翻孔(抽孔)5.缩口、扩口。

  2、与产品设计相关的成型工艺要点及设计举例。

  a.当凸包做定位销使用时,需要严格控制凸台的直径,一般情况下凸台的直径公差可控制在+/-0.04mm左右b.由于凸包是挤压成型的,故凸包的侧面全是光亮带;。

  原则:1)必须保证凸包和母体之间有足够的材料连接,否则凸包易脱落。

  2)作为凸焊使用时凸点直径D>2t+0.7,并且大于1.8mm。

  凸点高度H>(0.4t+0.25),并且大于0.5mm。

  注意:标注凸包尺寸时,只能够控制外凸部位尺寸,不能控制内凹部位尺寸。

  挤压凸包模具结构:凹模的尺寸决定凸包的直径顶针和挤凸冲头共同决定凸包的高度。

  注意:标注凸包尺寸时,只能够控制外凸部位尺寸,不能控制内凹部位尺寸。

  a)作为铆钉连接零件使用(包括冲铆、翻铆);。

「模具钢」HM3 3Cr3Mo3VNb耐热钢

  钢锭1170120011201150≥900缓冷(坑冷或砂冷)。

  钢坯1150118010501100≥850缓冷(坑冷或砂冷)。

  HM3(3Cr3Mo3VNb)钢的预备热处理:。

  采用等温退火工艺,加热温度为850870℃,保温24h;等温温度700720℃,保温46h,炉冷到550℃以下出炉空冷,退火后硬度≤229HBS,组织为均匀细小的点状和粒状珠光体。

  HM3(3Cr3Mo3VNb)钢的淬火及回火:。

  1)淬火:加热温度为10601090℃,油冷,硬度为4749HRC。

  淬火温度/℃10201060108010901120。

  硬度HRC4747.148.547.947.8。

  不同温度回火后的硬度值和残留奥氏体量见表6。

  回火工件回火温度/℃回火设备回火硬度HRC。

  锻造变形抗力小的工件570600空气炉4749。

  锻造变形抗力大的工件600630空气炉4247。

  450500550580600620650。

  一次回火硬度HRC48.548.549494845.539。

  φ(Ar)(%)6.46.171.580.77000。

  二次回火硬度HRC48.549.549.549.54845.541.0。

  φ(Ar)(%)6.643.300.690.40000。

  HM3(3Cr3Mo3VNb)钢的力学性能:。

  HM3钢经1080℃加热、油冷淬火后的硬度为48.5HRC,残留奥氏体的体积分数为9.2%。

  由于回火时析出M2C、V4C3、NbC等弥散碳化物以及残留奥氏体的转变,在550℃左右回火时出现二次硬化峰,峰值稍高于淬火、硬度值,但断裂韧度在低谷值,因此回火宜选择在550℃以上进行。

  HM3钢的常温力学性能和高温力学性能分别见表7、表8。

  淬火温度/℃硬度HRC回火后硬度HRC晶粒度/级MPa。

那么以上的内容就是关于崔崑:“中国一定要有自己的模具钢种!”的介绍了,冲压工艺与产品设计知识大汇总是小编整理汇总而成,希望能给大家带来帮助。

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