工業鋁型材生產加工廠家

為了提高模具的使用壽命，降低生產成本，提高鋁型材產品質量，應根據型材品種、批量大小、工模具結構、形狀和大小、工作條件以及鋼材本身的熔鑄、鍛造、加工和熱處理工藝性能，鋼材的價格和貨源等方面的情況，綜合權衡利弊，選擇經濟而合理的工模具材料；歸納起來，選擇輕合金擠壓工模具材料時一般應考慮以下幾個方面的因素；

（1）被擠壓鋁型材或合金的性能；不同的型材或合金在擠壓時具有不同的物理-化學性能和力學性能，不同的溫度-速度規范和不同的擠壓工藝條件，所以，對工模具材料提出了不同的要求，因此，應根據被擠壓型材和合金的性能來選擇最合理最經濟的工模具材料；下表列出了按被擠壓型材選取模具材料的部分情況；

（2）鋁型材品種、形狀和規格；型材的品種、形狀和規格對工模具材料也有不同的要求；擠壓圓棒和圓管時，可選用中等強度的5CrNiMo、5CrMnMo、5CrNiW等鋼材或者強度更低的鋼材來制造模具和工具；而擠壓具有復雜形狀的空心鋁型材和薄壁管材時應選用4Cr5MoSiV1或3Cr2W8V等較高級的材料來制造工模具；對于形狀復雜的空心型材以及寬厚比大于50的扁寬薄壁型材和帶筋壁板型材，則要求選用更高級的模具材料；對于品種單一、專業化程度高、批量大、要求壁薄、精度高、表面優良的民用建筑型材來說，則應選擇具有高強、高耐熱耐磨、高抗蠕變且具有良好可氮化性能的鋼材來制造模具；

（3）擠壓方法、工藝條件與設備結構；模具材料的合理選擇與擠壓方法有很大的關系，正如前面所述，熱擠壓模具材料要求有高的熱強度和熱硬度，高的熱穩定性和耐磨性等，而冷擠壓時，工模具必須在很高的壓力下工作，一般單位壓力可高達1500~2000MPa，當連續生產時，模具工作部分的局部溫度可達150~200℃；同時，由于冷擠壓的工具運動速度快，受沖擊力作用較大，故工模具材料除要求具有高的強度和良好的韌性，小的碳化物偏析外，還必須有良好的熱處理性能；目前，除了3Cr2W8V等鋼材外，尚選用硬質合金材料來制造冷擠壓工模具；

靜液擠壓時，由于模具處于高壓液體包圍之中，模子呈預應力狀態，同時，靜液擠壓時的擠壓力比正、反向擠壓時都要低，故可選用3Cr2W8V等模具鋼來制造工模具；

在擠壓過程中，由于工藝條件的變化，選擇工模具材料也應做適當的變化，如穿孔擠壓時的針尖和針后端，水冷或氮氣冷卻擠壓用的模具等應選用具有良好抗激冷激熱的材料來制造；正向無潤滑熱擠壓與潤滑擠壓時模具材料的主要區別是前者應選用耐模性更高，熱表面強度，氮化性能更好的材料；

在某些情況下，設備結構的不同也會影響工模具材料的選擇，如T·A·C反擠壓時，由于反向擠壓軸的特殊結構，裝在其中的模子，密封環和填充塊都要承受相當大的壓力，故一般需要采用3Cr2W8V或H11~H13材料，而普通的反擠壓軸及其配套件，一般可用5CrNiMo鋼制造；

（4）擠壓工模具的結構形狀與尺寸；擠壓棒材、管材和普通實心鋁型材的平面模，一般可選用5CrNiMo或3Cr2W8V鋼材制造，而形狀復雜的特殊型材模（如帶筋壁板模、變斷面型材模等）和擠壓空心型材用的舌型模、平面分流組合模等必須用4Cr5MoSiV1、3Cr2W8V鋼或更高級的材料來制造；

一般情況下，可選用5CrNiW、5CrNiMo、5CrMnSiMoV等鋼材來制造擠壓筒，但制造小型擠壓筒、高比壓擠壓筒，特別是扁擠壓筒時，其內套應選用3Cr2W8V或4Cr5MoSiV1鋼，中套可選用5CrNiMo，而外套則可選用45號鍛鋼；其它的擠壓工具，如擠壓軸、針支承等，在受高比壓時，也可做成組合式的，其中工作部分采用3Cr2W8V或4Cr5MoSiV1鋼，而基座部分可選用5CrNiMo鋼材；T·A·C反擠壓軸的導套則可用3號鍛鋼來制造；

工模具的尺寸也是選擇材料時應考慮的一個重要因素，一般來說，受重載荷的小尺寸工模具應選用3Cr2W8V鋼或4Cr5MoSiV1鋼或更高級的材料來制造，而對于尺寸大，質量超過300kg的模具和5000kg的基本工具，由于鋼材的熔鑄、鍛造加工和熱處理質量難以保證，故一般不宜采用3Cr2W8V鋼材，而最好選用4Cr5MoSiV1鋼來制造；

（5）材料的價格及其它因素；擠壓工模具屬于易損部件，特別是擠壓模子和針尖的消耗量是相當大的，據不完全統計，熱擠壓中等批量的鋁型材時，工模具的消耗占整個擠壓總生產成本的35%~53%；因此，為了降低擠壓成本，除了提高模具質量、延長使用壽命外，選用價格較低廉的經濟合理的工模具材料也是一個重要的因素；即在能同時滿足某種工藝條件和工作要求的情況下，應優先選用價格更低的材料；在計算模具鋼的效果時，應考慮鋼材本身的成本；

開發與選用工模具材料是一項十分復雜的工作，除技術上、經濟上的需要與可能外，還應與本國和本地區的具體情況相適應；如某些鋼材需要采用特殊的熔煉、鍛造和熱處理工藝，而某些國家目前尚無此類工藝裝備或工藝技術，一些國家的鎢藏量比較豐富，而另一些國家缺乏鎳金屬等等；總之，應根據技術上的需要和可能，選擇既經濟又合理的工模具材料；