小编在这里给大家带来浅议锁具钣金模具材料的选用论文(共含3篇），希望大家喜欢!同时，但愿您也能像本文投稿人“MiffyMiiooo”一样，积极向本站投稿分享好文章。
为适应现代工业的发展趋势，大型产品和小型化多功能产品的结构越来越复杂，对高性能材料的需求越来越迫切，相对于模具的设计也需要有相应的改进。锁具钣金模具的使用寿命主要受材料和热处理工艺的影响。分析模具材料性能、种类及特性，从而合理选择模具材料，提高锁具钣金模具寿命，降低成本。
关键词：锁具；板金；模具；材料
1 锁具钣金的设计要求
1。1 锁具钣金模具材料的使用性能 ①强度。强度是表征材料变形抗力和断裂抗力的性能指标。冷作锁具钣金模具的设计和使用，必须保证其具有足够的强度，以防止锁具钣金模具的变形、破裂和折断。高强度的获得，主要通过适当的热处理工艺。②硬度。锁具钣金模具零件硬度的高低，对锁具钣金模具的使用寿命影响很大，因此也是锁具钣金模具设计的重要指标。③韧性。韧性是材料在冲击载荷作用下抵抗产生裂纹的一个特性，是锁具钣金模具钢的一种重要性能指标。对韧性的具体要求，应根据锁具钣金模具的工作条件考虑。对冲击载荷较大，受偏心弯曲载荷或应力集中等的锁具钣金模具，都需要足够的韧性。④耐磨性。耐磨性除影响锁具钣金模具寿命外，还影响产品的尺寸精度和表面粗糙度。一般锁具钣金模具材料的硬度要求，应高于坯料硬度的30％～50％，锁具钣金模具材料的金相组织要求，为基体上分布着细小、弥散的`细颗粒状碳化物的下贝氏体或回火马氏体。⑤抗疲劳性。抗疲劳力是反映材料在交变载荷作用下，抵抗疲劳破坏的性能指标。根据不同的应用场合，分为疲劳强度、疲劳裂纹萌生力、疲劳裂纹扩展抗力、小能量多冲抗力等。⑥热稳定性。热稳定性表示锁具钣金模具在使用过程中，工作部位因受热而保持组织和性能稳定的能力。对于高速冲裁或剧烈摩擦磨损的冷作锁具钣金模具，宜选择一些具有二次硬化能力的高合金钢。
1。2 锁具钣金模具材料的工艺性能 ①锻造工艺性能。②切削加工工艺性能。③热处理工艺性能。热处理工艺的好坏，对锁具钣金模具质量有较大影响。一般要求热处理变形小，淬火温度范围宽，过热敏感性小，脱碳敏感性低，特别要有较大的淬硬性和淬透性。淬硬性，保证了锁具钣金模具的硬度和耐磨性；淬透性，保证了大尺寸模具的强韧性及断面性能的均匀性。
2 锁具钣金模具材料的种类及特性
2。1 碳素工具钢 碳素工具钢的含碳量在0。7%~1。3%范围内，价格便宜，原材料来源方便，加工性能好，热处理后可以得到高硬度和高耐磨性，用于制作尺寸不大、形状简单、受轻负荷的锁具钣金模具零件。T10A是最常用的钢材，是性能较好的代表性碳素工具钢，耐磨性也较高，经适当热处理可得到较高强度和一定韧性，合适制作要求耐磨性较高而承受冲击载荷较小的锁具钣金模具。T8A淬透性、韧性等均优于T10A，耐磨性也较高，适合制作小型拉伸、挤压模。
2。2 低合金工具钢 低合金工具钢，是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。这样可以降低淬火冷却速度，减少热应力和组织应力，减少淬火变形及开裂倾向，钢的淬透性也明显提高。用于制造锁具钣金模具的低合金钢有CrWMn、9Mn2V、9SiCr、9CrWMn、9Mn27CrSiMnMoV（代号CH―1）、6CrNiMnSiMoV（代号GD）等。
2。3 高碳高铬冷作锁具钣金模具钢 高碳高铬冷作锁具钣金模具钢包括Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1（代号D2），具有高硬度、高强度、高耐磨性、易淬透、稳定性高、抗压强度高及淬火变形小等优点。高碳高铬钢经锻造后的毛坯硬度较高（大约在550HB左右），内应力较大，在室温下长期停留会发生开裂报废，为消除内应力，降低硬度，改善切削加工性能，必须进行退火处理。
2。4 高速钢 高速钢具有很高的硬度、抗压强度和耐磨性，采用低温淬火、快速加热等工艺措施，可以有效地改善其韧性。因此，高速钢越来越多地应用于要求重载荷、高寿命的冷作锁具钣金模具。钨钼系高速钢，因其含碳化物分布较均匀，颗粒细小其抗弯强度与塑性、冲击韧性等都相对较高，而硬度与二次硬化能力都得以保持。
2。5 硬质合金 硬质合金具有高的硬度、高的抗压强度和高的耐磨性，所以用其制作的锁具钣金模具坚固耐用，且制品表面质量好，故适用于大批量生产，主要用来制作多工位级进模，大直径拉深凹模镶块。缺点是脆性大，加工困难，不能锻造及热处理，且成本高，致使其应用受限制。
2。6 钢结硬质合金 钢结硬质合金是以难熔金属碳化物为硬质相，以合金为粘结剂，用粉末冶金方法生产的一种新型锁具钣金模具材料，具有硬质合金的高硬度、高耐磨性和高抗压强度，又具有钢的可加工性和热处理性。
锁具钣金模具材料的选用，不仅关系到锁具钣金模具的使用寿命，而且也直接影响到锁具钣金模具的制造成本，因此是锁具钣金模具设计中的一项重要工作。在冲压过程中，选择锁具钣金模具材料应遵循如下原则：①根据锁具钣金模具种类及其工作条件，选用材料要满足使用要求，应具有较高的强度、硬度、耐磨性、耐冲击、耐疲劳性等；②根据冲压材料和冲压件生产批量选用材料；③满足加工要求，应具有良好的加工工艺性能，便于切削加工，淬透性好、热处理变形小；④满足经济性的要求。
4 总结
影响锁具钣金模具使用寿命的重要因素是和材料的化学成分及其材料的强度、韧性、耐磨性、热稳定性等有关，因而，应力求按照锁具钣金模具的服役条件、性能要求与实际生产需要，合理选择高质量的钢材并实施热处理工艺，提高锁具钣金模具的使用寿命。
ProE的钣金展开法的应用实践论文
摘要:对折弯钣金件的传统展开方法与现代Pro/E展开方法进行了比较分析,并列举了应用实例。总结了Pro/E展开法在折弯钣金件过程中的注意事项。阐明了Pro/E的展开方法应用在折弯钣金件展开中的优越性、实用性。为现代折弯钣金件展开提供了一种实用的工具。]
关键词:Pro/E钣金模块展开应用
在现代钣金制造业,随着数控激光切割机、数控折弯机等数控钣金加工设备应用的日益广泛,钣金加工工艺也有了质的飞跃。
传统折弯钣金件加工工艺以粗放展开加工并结合机械切削为特点,先近似以展开尺寸放样落料,预留后续加工余量后进行折弯。折弯后再修准尺寸,加工孔槽。这种工艺对展开图精度要求低,存在着工艺路线复杂、效率低、浪费材料及加工质量不易保证等缺点。
现代折弯钣金件加工工艺以精确展开加工、零机械切削为特点,先按展开图全部切割出外形及孔、槽,然后折弯成型。这种工艺具有钣金零件的单元封闭加工、工艺路线简化、效率高、加工质量好等优点,但对钣金展开图的精度要求高。因此,现代折弯钣金件加工中精确展开图的绘制就成了首先要解决的问题。
1 折弯钣金件的传统展开方法
在钣金件的折弯过程中,由于钣金零件折弯区产生塑性变形,所以展开图的尺寸与几何计算的尺寸不一致,需要进行专门的计算。
折弯钣金件的展开尺寸与钣金件的厚度、折弯角、折弯半径、材料伸缩率等因素有关。传统的折弯钣金件展开尺寸计算时,依据折弯角的大小分别进行计算。展开尺寸L计算如下(各公式中参数含义见图1)。当折弯角β为:
(1)0°≤β<90°时
L=A+B-2(R+T)+(R+T/3)×(180-β)π/180
(2)β=90°时
L=A+B-0.429R-1.47T
(3)90°<β≤150°时
L=A+B-2(R+T)tan[(180-β)/2]+(R+T/2)(180-β)π/180
(4)150°<β≤180°时
L=A+B
由上述折弯钣金件传统展开公式可以看出,传统的折弯钣金件展开方法需要大量繁琐的人工计算,展开尺寸不易验证,展开精度不能满足现代钣金加工的要求。
2 折弯钣金件的Pro/E展开方法
折弯钣金件Pro/E展开方法与传统展开方法有着本质的`区别,它是一种参数化、智能化的三维CAD过程,是在程序完全模拟钣金折弯加工过程的基础上进行折弯钣金件展开的。展开方法为:在Pro/E的钣金模块中建立折弯钣金件的立体模型,应用Unbend模块,直接点取基面及需展开的面后,软件即可按钣金实际折弯加工过程运算后自动生成展开模型。通过展开模型,Pro/E能直接输出各种格式的二维图形文件,直接应用于数控切割及冲裁设备。
3 Pro/E展开折弯钣金件应用实例
为更好说明Pro/E钣金模块折弯钣金件的展开应用,现以一种钣金零件的展开输出过程为例加以说明。该零件如图2所示,零件折弯半径为R2.5mm,板厚为2mm,其展开过程分述如下。
3.1环境设置
我们采用编辑Config文本框进行如下设置
ALLOW＿ANATOMIC＿FEATURES YES
PRO＿UNIT＿LENGTH UNIT＿MM
PRO＿UNIT＿MASS UNIT＿KILOGRAM
TOL＿DISPLAY YES
TOL＿MODE NOMINAL
TOLERANCE＿STANDARD ISO
PARENTHESIZE＿REF＿DIM YES
DRAWING＿SETUP＿FILE d:proeproe2000item pxg.dtl
PRO＿FORMAT＿DIR d:proeproe2000iformatsgctbtl
3.2建立钣金件立体模型
在Pro/E中建立钣金件的立体模型时要应用该软件中的钣金模块(Sheetmetal)。建模过程如下:File=>New=>弹出New对话框=>Type选项,选Part=>Sub-type选项,选(Sheetmetal)=>Name输入框,输入YJ19W1W2K3(本零件代号)=>钣金件立体建模状态。然后通过Feature=>Creat,创建Wall、Cut等零件特征。具体过程见如下特征树(ModelTree)。
ModelTree:
YJ19W1W2K3.PRT
FIRST WALL
Wall id 991
Wall id 1102
Wall id 1189
Wall id 1298
Wall id 1461
Wall id 1510
Wall id 1558
Wall id 1719
Wall id 1767
Cut id 1816
Cut id 1875
本文所选零件建立的模型如图3。
3.3立体模型的展开
本例创建Unbend特征进行展开时,选260mm×120mm底面为基面,选择UnbendAll方式进行展开。零件模型展开后如图4。
3.4展开后图形文件的输出
最后生成的展开图,直接过滤掉了尺寸标注、折弯中心线等数控钣金加工机床不需要的元素,以DXF格式直接输入数控钣金加工机床进行编程切割。
4 折弯钣金件Pro/E展开中的注意事项
笔者在应用Pro/E进行折弯钣金件的展开实践中,总结出一些经验,现介绍如下:
(1)设置建模环境为了使Pro/E建模环境中的单位制式、视角标准等与数控钣金设备所使用的一致,建模前必须对Pro/E建模环境进行预先设置。设置通常采用编辑Config文件进行或通过Setup菜单进行设置。
(2)建立典型零件模型库由于Pro/E的立体建模是一个参数化过程,因此可根据本企业的钣金结构特点建立典型零件模型库。零件建模时选取典型模型进行修改重新生成(Regenerate)后,即可得到所需模型,从而发挥Pro/E参数化设计的优势,达到快速建模的目的。
(3)验证零件立体模型由于展开模型是依据立体模型建立的,为保证展开模型的正确性,应对零件立体模型进行验证。验证时应用Analysis菜单中的Mea sure,Modelanalysis等功能模块进行钣金立体模型各要素的测量分析。
(4)注意立体模型的结构工艺性由于Pro/E的钣金件建模是完全按钣金件实际加工过程进行模拟运算的,因此零件建模过程中应注意考虑折弯钣金件加工中的工艺裂缝(Relief)、多向延展等工艺性问题。如果零件模型有不符合实际加工的结构工艺性问题,Pro/E将拒绝展开。
(5)展开后的干涉检验Pro/E零件展开后的模型,干涉部分Pro/E用警告色给出显示。注意有干涉警告时就要修改零件的结构直到没有展开干涉出现。
(6)展开图形的输出Pro/E的展开模型可通过Drawing模块转化成二维图。二维图可显示标注尺寸、折弯中心线、折弯延伸区,以生成满足用户需求的图形。二维图能以DXF、DWG、IGES等多种图形文件格式输出,可以很方便地与数控设备进行图形文件的数据交换,从而达到直接输出编程的目的,实现无纸加工。
5 结语
PRO/E展开方法具有参数化、智能化、展开迅速准确、效率高、精度高、展开尺寸便于验证、能实现无纸加工及展开图能以多种图形文件格式直接输出等特点,为现代折弯钣金件展开提供了一种实用的工具。
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