工業(yè)鋁型材生產(chǎn)加工廠家

為了提高模具的使用壽命，降低生產(chǎn)成本，提高鋁型材產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)型材品種、批量大小、工模具結(jié)構(gòu)、形狀和大小、工作條件以及鋼材本身的熔鑄、鍛造、加工和熱處理工藝性能，鋼材的價(jià)格和貨源等方面的情況，綜合權(quán)衡利弊，選擇經(jīng)濟(jì)而合理的工模具材料；歸納起來(lái)，選擇輕合金擠壓工模具材料時(shí)一般應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面的因素；

（1）被擠壓鋁型材或合金的性能；不同的型材或合金在擠壓時(shí)具有不同的物理-化學(xué)性能和力學(xué)性能，不同的溫度-速度規(guī)范和不同的擠壓工藝條件，所以，對(duì)工模具材料提出了不同的要求，因此，應(yīng)根據(jù)被擠壓型材和合金的性能來(lái)選擇最合理最經(jīng)濟(jì)的工模具材料；下表列出了按被擠壓型材選取模具材料的部分情況；

（2）鋁型材品種、形狀和規(guī)格；型材的品種、形狀和規(guī)格對(duì)工模具材料也有不同的要求；擠壓圓棒和圓管時(shí)，可選用中等強(qiáng)度的5CrNiMo、5CrMnMo、5CrNiW等鋼材或者強(qiáng)度更低的鋼材來(lái)制造模具和工具；而擠壓具有復(fù)雜形狀的空心鋁型材和薄壁管材時(shí)應(yīng)選用4Cr5MoSiV1或3Cr2W8V等較高級(jí)的材料來(lái)制造工模具；對(duì)于形狀復(fù)雜的空心型材以及寬厚比大于50的扁寬薄壁型材和帶筋壁板型材，則要求選用更高級(jí)的模具材料；對(duì)于品種單一、專業(yè)化程度高、批量大、要求壁薄、精度高、表面優(yōu)良的民用建筑型材來(lái)說(shuō)，則應(yīng)選擇具有高強(qiáng)、高耐熱耐磨、高抗蠕變且具有良好可氮化性能的鋼材來(lái)制造模具；

（3）擠壓方法、工藝條件與設(shè)備結(jié)構(gòu)；模具材料的合理選擇與擠壓方法有很大的關(guān)系，正如前面所述，熱擠壓模具材料要求有高的熱強(qiáng)度和熱硬度，高的熱穩(wěn)定性和耐磨性等，而冷擠壓時(shí)，工模具必須在很高的壓力下工作，一般單位壓力可高達(dá)1500~2000MPa，當(dāng)連續(xù)生產(chǎn)時(shí)，模具工作部分的局部溫度可達(dá)150~200℃；同時(shí)，由于冷擠壓的工具運(yùn)動(dòng)速度快，受沖擊力作用較大，故工模具材料除要求具有高的強(qiáng)度和良好的韌性，小的碳化物偏析外，還必須有良好的熱處理性能；目前，除了3Cr2W8V等鋼材外，尚選用硬質(zhì)合金材料來(lái)制造冷擠壓工模具；

靜液擠壓時(shí)，由于模具處于高壓液體包圍之中，模子呈預(yù)應(yīng)力狀態(tài)，同時(shí)，靜液擠壓時(shí)的擠壓力比正、反向擠壓時(shí)都要低，故可選用3Cr2W8V等模具鋼來(lái)制造工模具；

在擠壓過(guò)程中，由于工藝條件的變化，選擇工模具材料也應(yīng)做適當(dāng)?shù)淖兓?，如穿孔擠壓時(shí)的針尖和針后端，水冷或氮?dú)饫鋮s擠壓用的模具等應(yīng)選用具有良好抗激冷激熱的材料來(lái)制造；正向無(wú)潤(rùn)滑熱擠壓與潤(rùn)滑擠壓時(shí)模具材料的主要區(qū)別是前者應(yīng)選用耐模性更高，熱表面強(qiáng)度，氮化性能更好的材料；

在某些情況下，設(shè)備結(jié)構(gòu)的不同也會(huì)影響工模具材料的選擇，如T·A·C反擠壓時(shí)，由于反向擠壓軸的特殊結(jié)構(gòu)，裝在其中的模子，密封環(huán)和填充塊都要承受相當(dāng)大的壓力，故一般需要采用3Cr2W8V或H11~H13材料，而普通的反擠壓軸及其配套件，一般可用5CrNiMo鋼制造；

（4）擠壓工模具的結(jié)構(gòu)形狀與尺寸；擠壓棒材、管材和普通實(shí)心鋁型材的平面模，一般可選用5CrNiMo或3Cr2W8V鋼材制造，而形狀復(fù)雜的特殊型材模（如帶筋壁板模、變斷面型材模等）和擠壓空心型材用的舌型模、平面分流組合模等必須用4Cr5MoSiV1、3Cr2W8V鋼或更高級(jí)的材料來(lái)制造；

一般情況下，可選用5CrNiW、5CrNiMo、5CrMnSiMoV等鋼材來(lái)制造擠壓筒，但制造小型擠壓筒、高比壓擠壓筒，特別是扁擠壓筒時(shí)，其內(nèi)套應(yīng)選用3Cr2W8V或4Cr5MoSiV1鋼，中套可選用5CrNiMo，而外套則可選用45號(hào)鍛鋼；其它的擠壓工具，如擠壓軸、針支承等，在受高比壓時(shí)，也可做成組合式的，其中工作部分采用3Cr2W8V或4Cr5MoSiV1鋼，而基座部分可選用5CrNiMo鋼材；T·A·C反擠壓軸的導(dǎo)套則可用3號(hào)鍛鋼來(lái)制造；

工模具的尺寸也是選擇材料時(shí)應(yīng)考慮的一個(gè)重要因素，一般來(lái)說(shuō)，受重載荷的小尺寸工模具應(yīng)選用3Cr2W8V鋼或4Cr5MoSiV1鋼或更高級(jí)的材料來(lái)制造，而對(duì)于尺寸大，質(zhì)量超過(guò)300kg的模具和5000kg的基本工具，由于鋼材的熔鑄、鍛造加工和熱處理質(zhì)量難以保證，故一般不宜采用3Cr2W8V鋼材，而最好選用4Cr5MoSiV1鋼來(lái)制造；

（5）材料的價(jià)格及其它因素；擠壓工模具屬于易損部件，特別是擠壓模子和針尖的消耗量是相當(dāng)大的，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，熱擠壓中等批量的鋁型材時(shí)，工模具的消耗占整個(gè)擠壓總生產(chǎn)成本的35%~53%；因此，為了降低擠壓成本，除了提高模具質(zhì)量、延長(zhǎng)使用壽命外，選用價(jià)格較低廉的經(jīng)濟(jì)合理的工模具材料也是一個(gè)重要的因素；即在能同時(shí)滿足某種工藝條件和工作要求的情況下，應(yīng)優(yōu)先選用價(jià)格更低的材料；在計(jì)算模具鋼的效果時(shí)，應(yīng)考慮鋼材本身的成本；

開發(fā)與選用工模具材料是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作，除技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上的需要與可能外，還應(yīng)與本國(guó)和本地區(qū)的具體情況相適應(yīng)；如某些鋼材需要采用特殊的熔煉、鍛造和熱處理工藝，而某些國(guó)家目前尚無(wú)此類工藝裝備或工藝技術(shù)，一些國(guó)家的鎢藏量比較豐富，而另一些國(guó)家缺乏鎳金屬等等；總之，應(yīng)根據(jù)技術(shù)上的需要和可能，選擇既經(jīng)濟(jì)又合理的工模具材料；