型材料の選択は、金型製作プロセス全体において非常に重要なリンクです。
金型材料の選択は、3 つの原則を満たす必要があります。金型は耐摩耗性や靭性などの作業要件を満たし、金型はプロセス要件を満たし、金型は経済的適用性を満たす必要があります。
(1)型労働条件の要件を満たしている
1.耐摩耗性
ブランクが金型キャビティ内で塑性変形すると、キャビティの表面に沿って流れ、滑り、キャビティの表面とブランクの間に激しい摩擦が生じ、摩耗による金型の破損につながります。したがって、材料の耐摩耗性は、金型の最も基本的かつ重要な特性の 1 つです。
硬度は耐摩耗性に影響を与える主な要因です。一般に、金型部品の硬度が高いほど、摩耗量が少なくなり、耐摩耗性が向上します。さらに、耐摩耗性は、材料中の炭化物の種類、量、形状、サイズ、および分布にも関連しています。
2.強靱性
の労働条件のほとんど型は非常に悪く、一部はしばしば大きな衝撃荷重に耐え、脆性破壊につながります。稼働中の金型部品の突然の脆性破壊を防ぐために、金型には高い強度と靭性が必要です。
金型の靭性は、主に材料の炭素含有量、粒子サイズ、および組織状態に依存します。
3. 疲労破壊性能
金型の加工過程では、繰返し応力の長期作用下でしばしば疲労破壊が引き起こされます。その形態には、小エネルギー多重衝撃疲労破壊、引張疲労破壊、接触疲労破壊、曲げ疲労破壊などがあります。
の疲労破壊性能型主に、強度、靭性、硬度、および材料内の介在物の含有量に依存します。
4. 高温性能
金型の使用温度が高くなると、硬度と強度が低下し、金型の早期摩耗または塑性変形と破損につながります。したがって、金型材料は、金型が作業温度で高い硬度と強度を確保するために、高い耐焼戻し安定性を備えている必要があります。
5. 耐暑冷疲労性
一部の金型は、加工プロセス中に加熱と冷却が繰り返される状態にあり、キャビティの表面に張力、圧力、応力がかかり、表面の亀裂や剥離が発生し、摩擦が増加し、塑性変形が妨げられ、寸法精度が低下します。金型不良の原因となります。熱間および冷間疲労は、熱間加工金型の主な故障の 1 つであり、これらの金型は、冷間および熱疲労に対して高い耐性を備えている必要があります。
6.耐食性
いくつかのとき金型プラスチック金型などの作業中、プラスチック中の塩素、フッ素、その他の元素の存在により、HCl や HF などの強力な腐食性ガスが加熱後に分解され、金型キャビティの表面が侵食され、表面粗さが増加します。摩耗不良を悪化させます。
（2）金型はプロセス性能要件を満たしています
金型の製作は、一般的に鍛造、切削、熱処理などの工程を経なければなりません。金型の製造品質を確保し、製造コストを削減するために、材料は良好な鍛造性、機械加工性、硬化性、硬化性および研削性を備えている必要があります。また、酸化、脱炭感受性、焼入れが小さい必要があります。変形およびひび割れ傾向。
1. 鍛造性
熱間鍛造変形抵抗が低く、可塑性が良好で、鍛造温度範囲が広く、鍛造割れおよび冷間割れの傾向が低く、ネットワーク炭化物が析出します。
2. アニール技術
球状化焼鈍温度範囲が広く、焼鈍硬さが低く変動幅が小さく、球状化率が高い。
3. 機械加工性
切削量が多く、工具ロスが少なく、加工面粗さが低い。
4. 酸化および脱炭感受性
高温で加熱すると、耐酸化性が良好で、脱炭が遅く、熱媒体の影響を受けにくく、孔食が少ない傾向があります。
5. 硬化性
焼入れ後の表面硬度が均一で高い。
6. 硬化性
焼入れ後、深い硬化層が得られます。これは、マイルドな焼入れ媒体を使用して硬化させることができます。
7. 焼入れ変形割れ傾向
従来の焼入れの体積変化は小さく、形状は歪んでおり、歪みはわずかであり、異常な変形傾向は低いです。従来の焼入れは割れ感受性が低く、焼入れ温度やワーク形状の影響を受けません。
8. 研削性
砥石の相対損失が小さく、焼けのない限界研削量が大きく、砥石の品質や冷却条件に敏感ではなく、摩耗や研削割れが発生しにくい。
（3）金型は経済的要件を満たしています
の選択では、型材料、経済の原則は、製造コストを可能な限り削減するために考慮されなければなりません。したがって、性能を満たす前提で、まずは低価格を選び、炭素鋼が使えれば合金鋼はいらないし、国産材が使えれば輸入材はいらない。
また、材料の選定にあたっては、市場での生産・供給状況も考慮する必要があります。選択した鋼種は、できるだけ少なく、集中し、購入しやすいものにする必要があります。