1、压铸模具设计与制造压铸模具设计与制造任务描述任务描述主讲人:柯春松刀具的材料和种类刀具的材料和种类任务任务1 1内容提要内容提要1.刀具的材料要求2.刀具种类1 1刀具材料要求刀具材料要求1 1.刀具刀具材料要求材料要求(1)硬度和耐磨性,刀具材料的常温硬度,一般要求在60HRC以上。(2)强度和韧性,承受切削力、冲击和振动,避免产生崩刃和折断。1 1刀具材料要求刀具材料要求(3)耐热性,刀具材料在高温下保持硬度、强度不变的能力。(4)制造工艺性,良好的工艺性能以便制造各种刀具,通常刀具材料应具有良好的锻造性能、热处理性能、焊接性能、磨削加工性能等。2 2刀具种类刀具种类2.2.刀具刀具种类种
2、类1、碳素工具钢2、合金工具钢3、高速钢(涂层)4、硬质合金(涂层)5、陶瓷6、金刚石7、立方氮化硼新型刀具传统刀具2 2刀具种类刀具种类(1 1)碳素工具钢及合金工具钢碳素工具钢及合金工具钢 碳素工具钢(如T10、T12A)及合金工具钢(如9SiCr)特点是淬火硬度较高,价廉。但耐热性能较差,淬火时易产生变形,通常只用于手工工具及形状较简单、切削速度较低的刀具。2 2刀具种类刀具种类(2 2)高速钢高速钢 高速钢又称锋钢、是以钨、铬、钒、钼为主要合金元素的高合金工具钢。高速钢淬火后,硬度为HRC63-67,红硬温度550-600,允许的切削速度为25-30m/min。2 2刀具种类刀具种类
3、高速钢有较高的抗弯强度和冲击韧性,可以进行铸造、锻造、焊接、热处理和切削加工,有良好的磨削性能,刃磨质量较高,故多用来制造形状复杂的刀具,如钻头、铰刀、铣刀等,亦常用来作低速精加工车刀和成形车刀。常用的高速钢牌号为W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2两种。2 2刀具种类刀具种类(3 3)硬质合金硬质合金 硬质合金是用高耐磨性和高耐热性的WC(碳化钨)、TiC(碳化钛)和Co(钴)的粉末经高压成型后再进行高温烧结而制成的,其中Co起粘结作用。2 2刀具种类刀具种类 硬质合金的硬度为HRC74-82,有很高的红硬温度,在800-1000的高温下仍能保持切削所需的硬度,硬质合金刀具切削一般钢件的切削
4、速度可达100-300m/min,可用这种车刀进行高速切削,其缺点是韧性差,较脆,不耐冲击,硬质合金一般制成各种形状的刀片,焊接或加固在刀体上使用。常用的硬质合金有钨钴(YG)和钨钛钴(YT)两大类。2 2刀具种类刀具种类(4 4)涂层刀具涂层刀具 涂层刀具是在强度和韧性较好的硬质合金或高速钢(HSS)基体表面上,利用气相沉积方法涂覆一薄层耐磨性好的难熔金属或非金属化合物(也可涂覆在陶瓷、金刚石和立方氮化硼等超硬材料刀片上)而获得的。2 2刀具种类刀具种类 涂层刀具具有表面硬度高、耐磨性好、化学性能稳定、耐热耐氧化、摩擦因数小和热导率低等特性,切削时可比未涂层刀具提高刀具寿命35倍以上,提高切
5、削速度20%70%,提高加工精度0.51级,降低刀具消耗费用20%50%。因此,涂层刀具已成为现代切削刀具的标志,在刀具中的使用比例已超过50%。2 2刀具种类刀具种类 涂层刀具有四种:涂层高速钢刀具,涂层硬质合金刀具,以及在陶瓷和超硬材料(金刚石或立方氮化硼)刀片上的涂层刀具。但以前两种涂层刀具使用最多。2 2刀具种类刀具种类(5 5)超硬材料的种类及性能超硬材料的种类及性能 超硬材料都是近年来涌现出来的新型刀具材料,如陶瓷、金刚石、立方氮化硼等,它们无论在硬度、耐磨性、耐热性等方面都胜过传统的刀具材料。2 2刀具种类刀具种类 天然单晶金刚石(ND)人造单晶金刚石(MD)人造整体聚晶金刚石(PCD)人造金刚石复合片(PDC)人造金刚石厚膜 人造整体聚晶立方氮化硼 人造立方氮化硼复合片2、立方氮化硼1、金刚石结束语结束语谢 谢