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汽车模具钢材

汽车超高强钢板热压成型模具材料的加工

国内汽车模具企业通常采用两种方法加工淬硬钢模具：一种是大多数企业采用的传统的磨削加工；另一种是少数企业采用的高速硬态铣削加工。

相比于传统的磨削加工而言，高速硬态铣削加工具有加工柔性好、无污染及生产效率较高等优点，所以，汽车淬硬钢模具高速硬态铣削加工，必将成为我国汽车超高强钢板热压成型模具制造业重点研究和发展的关键技术之一，对研究汽车超高强钢板热压成型模具的制造水平和推动汽车模具行业的发展具有重要的现实意义。

下面主要从高速切削力因素、高速切削方法优化及高速切削刀具材料选择等三个方面作一个简单探讨。

1.影响硬态切削力的因素

主要包括切削速度、切削深度、进给量、后刀面磨损量及工件硬度等因素。

大量的试验研究表明：随着切削速度的提高，切削力随之增加。当切削速度超过某一特定值后，切削力会减小。高速铣削淬硬钢，轴向力（Z轴）远远高于其他两个分力，为主切削力。刀具磨损及刃形对切削力影响大。随着刀具磨损的加剧，切削力分量都增加，研磨的刀刃比倒棱的刀刃产生的切削力更大一些，轴向切削深度增加，切削力增加。

2.高速铣削淬硬钢模具工艺参数优化

由于高速切削与传统的切削机理不同，目前，高速铣削淬硬钢模具不能简单地沿用常规铣削相关理论和概念。因此，国内外一些学者对高速铣削淬硬钢模具工艺参数进行优化研究，采取的方法主要有：用试验优化的方法、试验优化与算法优化组合的方法。这些方法主要是以切削速度、进给量及切削深度等主要切削参数为设计变量，设定优化目标，在高速铣削试验的基础上，采用优化算法建立模型，找到切削参数的搭配。常用的试验方法为正交试验，优化算法应用较多的为遗传算法、粒子群算法、蚁群算法等，并与人工智能方法相结合，在高速切削工艺参数优化的研究中取得了一定效果。

3.高速切削刀具材料选择

由于汽车超高强钢板热压成型模具的轮廓尺寸大小不一、型面复杂，存在大量的沟槽、转角、凸起和凹陷等，为了保证淬硬钢模具的表面质量，一道工序通常要求同一把刀完成，所以，要求刀具硬度高、耐热性和化学稳定性好，具有良好的抗冲击、耐磨损等特性。

刀具材料主要选择涂层硬质合金、PCBN及陶瓷等，具主要特点是抗粘结能力比硬质合金强，PCBN的主要特点是硬度高、耐磨性和耐热性好，在淬硬钢模具的铣削加工中，PCBN的相对性能较好。

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一、工艺设计前的准备工作

在拿到冲压件进行工艺设计前，必须查阅有关资料，以便明确 产品的具体要求、现有的条件等，为设计合理而可行的冲压工艺做好 必要的准备。 这些资料主要有： 1， 2， 3， 零件图或产品图，可以参考的模型。 冲压件的公差。 类似零件的成型性及作业性的有关资料、曾出现的各种质 量问题及解决方法。 4， 关于产品所用钢材的有

关资料，如材料的各项性能参数 值，表面质量等。 5， 6， 7， 各种摸具设计的标准和模具零件的规格。 现有压力机的参数和附属装置、生产率等方面的资料。 产量和要求的时间。

通过对零件图和拉深件图的研究， 应该了解该零件所应具有的功 能、所要求的单个零件的强度，表面质量以及相关零件之间所要求的 相关精度。并明确下列事项： 1， 零件轮廓、法兰、侧壁及底部是否有形状急剧变化的部 分、负角的部位等，以及其他成形困难的形状。

冷轧 冷轧：在再结晶温度以下进行的轧制叫做冷轧，一般用热轧钢卷为原料，经酸洗去 除氧化皮后进行冷连轧，其成品为轧硬卷，由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷 的强度、硬度上升、韧塑指标下降，因此冲压性能将恶化，只能用于简单变形的零 件。轧硬卷可作为热镀锌厂的原料，因为热镀锌机组均设置有退 火线。轧硬卷重一般 在20-40吨，钢卷在常温下，对热轧酸洗卷进行连续轧制。内径为610mm。 产品特点：因为没有经过退火处理，其硬度很高（大于90），机械加工性能极差， 只能进行简单的有方向性的小于90度的折弯加工（垂直于卷取方向）。 简单点儿来说，冷轧，是在热轧板卷的基础上加工轧制出来的，一般来讲是热轧---