5 principaux matériaux appliqués dans le processus d'estampage à froid

Les matrices d'estampage fonctionnent sous les charges d'impact, de vibration, de frottement, de haute pression, de tension, de flexion et de torsion, et même à des températures plus élevées (telles que l'extrusion à froid). Les conditions de travail sont complexes et faciles à porter, fatiguées, fracturées, déformées et autres phénomènes. Par conséquent, l'exigence pour le matériau des pièces de travail de la filière est plus élevée que celle des pièces ordinaires. En raison des différentes conditions de travail des différentes matrices d'estampage, les exigences concernant les matériaux des pièces de travail des matrices sont également différentes.

Exigences pour divers moules d'estampage

1. pour la découpe des matrices

Une résistance à l'usure et une dureté élevées sont requises pour les pièces de travail des matrices de découpage de feuilles, tandis qu'une résistance à l'usure élevée et un point limite de compression sont requis pour les matrices de découpage de feuilles épaisses. Afin d'éviter la rupture de la matrice ou l'effondrement de la lame, une résistance élevée à la rupture, une résistance à la flexion et une ténacité élevées sont également requises.

2. pour dessiner des matériaux de matrice

Il est nécessaire que les pièces de travail de la matrice aient une bonne anti-adhérence (anti-occlusion), une résistance à l'usure et une dureté élevées, un certain degré de résistance et de ténacité, et de bonnes performances de coupe, et la déformation pendant le traitement thermique doit être faible.

3. pour les matrices d'extrusion à froid

Les parties actives de la filière doivent avoir une résistance, une dureté et une résistance à l'usure élevées. Afin d'éviter la rupture par impact, une certaine ténacité est également requise. Parce que l'extrusion produira une augmentation de température plus élevée, elle devrait donc également avoir un certain degré de résistance à la fatigue thermique et de dureté thermique.

Types et caractéristiques des matériaux d'emboutissage

Les matériaux de la matrice d'emboutissage sont l'acier, le carbure cémenté, le carbure cémenté lié à l'acier, l'alliage à base de zinc, l'alliage à bas point de fusion, le bronze d'aluminium, le matériau macromoléculaire, etc. À l'heure actuelle, l'acier est le principal matériau utilisé pour la fabrication de matrices d'estampage. Les types courants de pièces d'usinage sont l'acier à outils en carbone, l'acier à outils faiblement allié, l'acier à outils à haute teneur en carbone à haute teneur en chrome ou en chrome moyen, l'acier à alliage à moyen carbone, l'acier à haute résistance, l'acier à matrice, le carbure cémenté, le carbure lié à l'acier, etc.

1. acier à outils en carbone

T8A et T10A sont les aciers à outils en carbone les plus largement utilisés dans les matrices, qui présentent les avantages d'une bonne performance de traitement et d'un prix bas. Cependant, la trempabilité et la dureté rouge sont médiocres, la déformation du traitement thermique est grande et la capacité portante est faible.

Le T10A est un acier à outils en carbone avec une certaine résistance et ténacité. Cependant, la résistance à l'usure n'est pas élevée, la trempe est facile à déformer et à fissurer, et la trempabilité est médiocre. Il ne convient que pour le découpage de matrices de forme simple, de petite taille et de petit nombre de pièces.

2. acier à outils en alliage faible

L'acier à outils faiblement allié est basé sur l'acier à outils en carbone avec des éléments d'alliage appropriés. Comparé à l'acier à outils en carbone, il réduit la tendance à la déformation et à la fissuration de trempe, améliore la trempabilité et la résistance à l'usure de l'acier. Les aciers faiblement alliés utilisés pour la fabrication des matrices sont CrWMn, 9Mn2V, 7CrSiMnMoV (code CH-1), 6CrNiSiMnMoV (code GD), etc.

Les aciers à haute teneur en carbone et faiblement alliés se caractérisent par une opération de trempe simple, une meilleure trempabilité que les aciers à outils en carbone et un contrôle facile de la déformation. Cependant, la résistance à l'usure et la ténacité sont encore faibles, ce qui peut être utilisé dans des matrices de découpage en lots moyennes avec une forme de pièce complexe.

3. Acier à outils à haute teneur en carbone et chrome

Les aciers à outils à haute teneur en carbone et en chrome couramment utilisés sont le Cr12 et le Cr12MoV, le Cr12Mo1V1 (code D2). Ils ont une bonne trempabilité, une trempabilité et une résistance à l'usure. La déformation du traitement thermique est très faible. Ce sont des aciers à haute résistance à l'usure et à la micro-déformation, et leur capacité portante est juste derrière l'acier à haute résistance. Il peut être utilisé dans la production de masse de matrices, telles que les matrices de découpe de tôles d'acier au silicium. Cependant, il y a une inhomogénéité du carbure dans ce type d'acier, qui est sujet à la ségrégation du carbure et à l'effondrement ou à la rupture du tranchant. Le forgeage répété (refoulement axial et refoulement radial) doit être réalisé pour réduire l'hétérogénéité des carbures et améliorer les performances de service.

4. acier haute résistance

Les moules courants sont W18Cr4V (code 8-4-1) et W6Mo5 Cr4V2 (code 6-5-4-2, marque américaine M2) avec moins de contenu en tungstène, ainsi que 6W6Mo5 Cr4V (code 6W6 ou low carbon M2) pour le carbone acier rapide à réduction et réduction de vanadium développé pour améliorer la ténacité. L'acier rapide a la dureté, la résistance à l'usure et la résistance à la compression les plus élevées dans l'acier de matrice, et a une capacité de charge élevée. Mais sa ténacité est faible, et il peut se casser ou se casser quand il fonctionne, et le prix est plus cher. L'acier rapide doit également être forgé pour améliorer sa distribution de carbure. Il est suggéré d'adopter une trempe à basse température et une trempe à chauffage rapide pour améliorer sa ténacité.

5. Carbures cémentés et carbures cémentés liés à l'acier

La dureté et la résistance à l'usure du carbure cémenté sont supérieures à celles de tout autre type d'acier de matrice, mais sa résistance à la flexion et sa ténacité sont médiocres. Les carbures cémentés utilisés comme matrices sont le tungstène et le cobalt, qui ont un faible impact et une résistance élevée à l'usure. Les carbures cémentés à faible teneur en cobalt peuvent être sélectionnés. Le carbure cémenté à haute teneur en cobalt peut être sélectionné pour les matrices à fort impact. Lorsque le lot de pièce est grand, la dureté et la résistance à l'usure du carbure cémenté ou du carbure cémenté lié à l'acier avec une dureté et une résistance à l'usure plus élevées peuvent être prises en compte. Le carbure cémenté utilisé comme matériau de filière est le cobalt de tungstène. Avec l'augmentation de la teneur en cobalt, la ténacité et la résistance à la flexion augmentent, tandis que la dureté diminue. YG10X à faible teneur en cobalt peut être sélectionné pour la filière à faible force d'impact, YG15 ou YG20 à haute teneur en cobalt peut être sélectionné pour la filière à force d'impact moyenne ou élevée. L'inconvénient du carbure cémenté est une ténacité médiocre et difficile à traiter.

En tant que partie active de la matrice, il peut être conçu comme une structure en mosaïque. Les propriétés du carbure cémenté lié à l'acier se situent entre celles du carbure cémenté et de l'acier rapide. Il peut être usiné et traité thermiquement. Après trempe et revenu, la dureté du carbure cémenté lié à l'acier peut atteindre 68-73 HRC. Il peut être utilisé pour fabriquer des matrices complexes et à longue durée de vie. Les carbures cémentés liés à l'acier utilisés comme matrices d'obturation comprennent DT, GT35, TLMW50, GW50, etc.

Le carbure cémenté lié à l'acier est fritté par métallurgie des poudres avec de la poudre de fer comme liant et du carbure de titane ou du carbure de tungstène comme phase dure en ajoutant une petite quantité de poudre d'élément en alliage (comme le chrome, le molybdène, le tungstène, le vanadium, etc.). La matrice de carbure cémenté lié à l'acier est de l'acier, qui surmonte les inconvénients d'une mauvaise ténacité et d'un traitement difficile du carbure cémenté. Il peut être découpé, soudé, forgé et traité thermiquement. Les carbures cémentés liés à l'acier contiennent un grand nombre de carbures. Bien que leur dureté et leur résistance à l'usure soient inférieures à celles des carbures cémentés, elles sont toujours supérieures à celles des autres aciers.

Sélection du matériau pour la matrice d'estampage

Le choix du matériau de découpe doit tenir compte de la production par lots de la pièce, si le lot n'est pas volumineux, il n'est pas nécessaire de choisir le matériau de matrice à durée de vie élevée; le matériau de la pièce découpée doit également être pris en compte, et les matériaux de matrice appropriés pour différents matériaux sont également différents. Pour les matrices de découpage, la résistance à l'usure est un facteur important pour déterminer la durée de vie des matrices. La résistance à l'usure de l'acier dépend de l'état des particules dures telles que les carbures et de la dureté de la matrice. Plus la dureté des deux est élevée,

Plus il y a de carbures, meilleure est la résistance à l'usure. La résistance à l'usure de l'acier de matrice d'emboutissage commun est l'acier à outils au carbone - l'acier à outils allié - l'acier à matrice - l'acier à haute teneur en carbone et au chrome - l'acier rapide - le carbure lié à l'acier - le carbure cémenté.

De plus, l'influence de l'épaisseur, de la forme, de la taille et de la précision de la pièce sur la sélection des matériaux de la matrice doit également être prise en compte.