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在模具制造領域的25個常見問題解答
（作者未知） 2009/7/23
1) “選擇模具鋼時什么是最重要的和最具有決定性意義的因素？”
成形方法 － 可從兩種基本材料類型中選擇。
A) 熱加工工具鋼，它能承受模鑄、鍛造和擠壓時的相對高的溫度。
B) 冷加工工具鋼，它用于下料和剪切、冷成形、冷擠壓、冷鍛和粉末加壓成形。
塑料 － 一些塑料會產(chǎn)生腐蝕性副產(chǎn)品，例如PVC塑料。長時間的停工引起的冷凝、腐蝕性氣體、酸、冷卻/加熱、水或儲存條件等因素也會產(chǎn)生腐蝕。 在這些情況下，推薦使用不銹鋼材料的模具鋼。
模具尺寸 － 大尺寸模具常常使用預硬鋼。 整體淬硬鋼常常用于小尺寸模具。
模具使用次數(shù) － 長期使用（﹥ 1 000 000次）的模具應使用高硬度鋼，其硬度為48－65 HRC。 中等長時間使用（100 000到1 000 000次）的模具應使用預硬鋼，其硬度為30－45 HRC。 短時間使用（﹤100 000次）的模具應使用軟鋼，其硬度為160－250 HB。
表面粗糙度 － 許多塑料模具制造商對好的表面粗糙度感興趣。 當添加硫改善金屬切削性能時，表面質量會因此下降。 硫含量高的鋼也變得更脆。
2) “影響材料可切削性的首要因素是什么？”
鋼的化學成分很重要。 鋼的合金成分越高，就越難加工。 當碳含量增加時，金屬切削性能就下降。
鋼的結構對金屬切削性能也非常重要。 不同的結構包括： 鍛造的、鑄造的、擠壓的、軋制的和已切削加工過的。 鍛件和鑄件有非常難于加工的表面。
硬度是影響金屬切削性能的一個重要因素。 一般規(guī)律是鋼越硬，就越難加工。 高速鋼（HSS）可用于加工硬度最高為330-400 HB的材料；高速鋼+鈦化氮（TiN）涂層，可加工硬度最高為45 HRC的材料； 而對于硬度為65-70 HRC的材料，則必須使用硬質合金、陶瓷、金屬陶瓷和立方氮化硼（CBN）。
非金屬參雜一般對刀具壽命有不良影響。 例如Al2O3 （氧化鋁），它是純陶瓷，有很強的磨蝕性。
最后一個是殘余應力，它能引起金屬切削性能問題。 常常推薦在粗加工后進行應力釋放工序。
3)“模具制造的生產(chǎn)成本由哪些部分組成？”
粗略地說，成本的分布情況如下：
切削 65％
工件材料 20％
熱處理 5％
裝配/調整 10％
這也非常清楚地表明了良好的金屬切削性能和優(yōu)良的總體切削解決方案對模具的經(jīng)濟生產(chǎn)的重要性。
4) “鑄鐵的切削特性是什么？”
一般來說，它是：
鑄鐵的硬度和強度越高，金屬切削性能越低，從刀片和刀具可預期的壽命越低。 用于金屬切削生產(chǎn)的鑄鐵其大部分類型的金屬切削性能一般都很好。 金屬切削性能與結構有關，較硬的珠光體鑄鐵其加工難度也較大。 片狀石墨鑄鐵和可鍛鑄鐵有優(yōu)良的切削屬性，而球墨鑄鐵相當不好。
加工鑄鐵時遇到的主要磨損類型為： 磨蝕、粘結和擴散磨損。 磨蝕主要由碳化物、沙粒參雜物和硬的鑄造表皮產(chǎn)生。 有積屑瘤的粘結磨損在低的切削溫度和切削速度條件下發(fā)生。 鑄鐵的鐵素體部分最容易焊接到刀片上，但這可用提高切削速度和溫度來克服。
在另一方面，擴散磨損與溫度有關，在高切削速度時產(chǎn)生，特別是使用高強度鑄鐵牌號時。 這些牌號有很高的抗變型能力，導致了高溫。 這種磨損與鑄鐵和刀具之間的作用有關，這就使得一些鑄鐵需用陶瓷或立方氮化硼（CBN）刀具在高速下加工，以獲得良好的刀具壽命和表面質量。
一般對加工鑄鐵所要求的典型刀具屬性為： 高熱硬度和化學穩(wěn)定性，但也與工序、工件和切削條件有關；要求切削刃有韌性、耐熱疲勞磨損和刃口強度。 切削鑄鐵的滿意程度取決于切削刃的磨損如何發(fā)展： 快速變鈍意味著產(chǎn)生熱裂紋和缺口而使切削刃過早斷裂、工件破損、表面質量差、過大的波紋度等。 正常的后刀面磨損、保持平衡和鋒利的切削刃正是一般需要努力做到的。
5) “什么是模具制造中主要的、共同的加工工序？”
切削過程至少應分為3個工序類型：
粗加工、半精加工和精加工，有時甚至還有超精加工（大部分是高速切削應用）。 殘余量銑削當然是在半精加工工序后為精加工而準備的。 在每一個工序中都應努力做到為下一個工序留下均勻分布的余量，這一點非常重要。 如果刀具路徑的方向和工作負載很少有快速的變化，刀具的壽命就可能延長，并更加可預測。 如果可能，就應在專用機床上進行精加工工序。 這會在更短的調試和裝配時間內提高模具的幾何精度和質量。
6) “在這些不同的工序中應主要使用何種刀具？”
粗加（未完，下一頁）
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