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——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(yù)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(yīng)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(yīng)使用預(yù)硬鋼，其硬度為30－45 HRC。 短時間使用（100 000次）的模具應(yīng)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(dāng)添加硫改善金屬切削性能時，表面質(zhì)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(xué)成分很重要。 鋼的合金成分越高，就越難加工。 當(dāng)碳含量增加時，金屬切削性能就下降。

鋼的結(jié)構(gòu)對金屬切削性能也非常重要。

不同的結(jié)構(gòu)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(zhì)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(qiáng)的磨蝕性。

最后一個是殘余應(yīng)力，它能引起金屬切削性能問題。 常常推薦在粗加工后進(jìn)行應(yīng)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(diào)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(jì)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(qiáng)度越高，金屬切削性能越低，從刀片和刀具可預(yù)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(jié)構(gòu)有關(guān)，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(dāng)不好。

加工鑄鐵時遇到的主要磨損類型為： 磨蝕、粘結(jié)和擴(kuò)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(jié)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(kuò)散磨損與溫度有關(guān)，在高切削速度時產(chǎn)生，特別是使用高強(qiáng)度鑄鐵牌號時。 這些牌號有很高的抗變型能力，導(dǎo)致了高溫。 這種磨損與鑄鐵和刀具之間的作用有關(guān)，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(zhì)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(xué)穩(wěn)定性，但也與工序、工件和切削條件有關(guān)；要求切削刃有韌性、耐熱疲勞磨損和刃口強(qiáng)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(zhì)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(yīng)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(yīng)用）。 殘余量銑削當(dāng)然是在半精加工工序后為精加工而準(zhǔn)備的。 在每一個工序中都應(yīng)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(fù)載很少有快速的變化，刀具的壽命就可能延長，并更加可預(yù)測。 如果可能，就應(yīng)在專用機(jī)床上進(jìn)行精加工工序。 這會在更短的調(diào)試和裝配時間內(nèi)提高模具的幾何精度和質(zhì)量。

6) 在這些不同的工序中應(yīng)主要使用何種刀具？

粗加工工序： 圓刀片銑刀、球頭立銑刀及大刀尖圓弧半徑的立銑刀。

半精加工工序： 圓刀片銑刀（直徑范圍為10－25 mm的圓刀片銑刀），球頭立銑刀。

精加工工序： 圓刀片銑刀、球頭立銑刀。

殘余量銑削工序：圓刀片銑刀、球頭立銑刀、直立銑刀。

通過選擇專門的刀具尺寸、槽形和牌號組合，以及切削參數(shù)和合適的銑削策略，來優(yōu)化切削工藝，這非常重要。

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