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汽车模具钢材

在汽车工业飞速发展的今天，新车型日新月异，经典车型历久弥新。汽车模具作为汽车工业的基础，生产过程中过早失效，必然会造成巨大的浪费。

如何让汽车模具在保证生产的前提下达到所预期的寿命是一个值得研究的问题。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，尺寸精度和表面精度要求高。

如果先加工后淬火，会出现崩口及开裂。只有先整体淬火后加工，才能避免此类现象的发生。如何加工汽车超高强钢板热压成型模具便是一个难点，高速铣削在汽车超高强钢板热压成型模具加工中必然是方向之一。

下面从汽车超高强钢板热压成型模具材料的选择、热压成型模具材料的淬火和热压成型模具材料的加工三个方面作一个简单探讨。

一.汽车超高强钢板热压成型模具材料的选择

模具的使用寿命，直接影响到制件成本。在进行汽车超高强钢板热压成型模具设计时，必须根据不同的使用情况，选用不同的材料，以保证模具的寿命。生产批量确定以后，在模具设计过程中，选择材料时，需要考虑的因素很多：比如材料的硬度、耐磨性、韧性（延展性）、尺寸稳定性、切削加工性、线切割加工性、堆焊性、抛光性、淬火性、热硬性、耐冲击性、切削及剪断性能等。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。

而在汽车超高强钢板热压成型模具领域，开裂以及耐磨损方面更是极为重要的，要求很高。因此，强度、耐磨性和韧性极限对模具寿命起到了关键的作用，也是选用模具材料主要考虑的因素之一。模具材料多为Cr12MoV和5CrMnMo等模具钢（硬度为55-65HRC），属于高强度、高硬度材料。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）。而且，多数采用镶块式淬硬钢拼接后整体铣削加工而成，其加工区域存在大比例的非均匀性高硬度表面（硬度为55-65HRC）。

二.汽车超高强钢板热压成型模具材料的淬火

汽车超高强钢板热压成型模具的耐磨性直接影响模具寿命，因此，对模具凸凹模等工作部分进行淬火，会提高其硬度、耐磨性，从而可以直接延长模具寿命。经过淬火等热处理的材料具有更均匀、致密的金属组织，强度、韧性均得到提高，具有更好的综合力学性能。

同时，在进行这些处理后的工件也会有不同程度的变形。设计者在设计需要整体淬火镶块时，应考虑材质的淬透性及淬火后加工、刀具磨损、镶块变形、加工余量、模具加工周期、数控及钳工工人的工作量等多方面因素。

世界范围内，制造业的竞争变得越来越激烈，企业在尽可能短的时间内率、低消耗地为顾客提供个性化高质量产品的能力，已成为企业竞争能力的一个标志。

有专家表示，模具质量的高低，将直接影响到产品的质量、产量、成本、新产品投产及老产品更新换代的周期、企业产品结构调整速度与市场竞争力，因此，经济形势对模具的质量提出了越来越高的要求。

如何才能更合理地提高模具质量，是制造业实现飞跃的关键。怎么样才能让模具在、低成本、更长时间地、更多模次地生产出质量合格的制件，这已经越来越成为人们关注的焦点。

一、研发替代钢材

钢材是的高能耗产品。提高质量和性能，实现减量化用钢带来的节能减排效果，要远远大于钢铁生产过程中的潜力。

近几年，中国钢铁业节能减排并取得了显著成效，但中国钢铁业的节能潜力已不在钢材生产过程，而在提高钢材质量、减少钢材消耗。这是因为我国钢材质量和性能普遍较低，用户为了保证使用性能，不得不以粗代细。

以汽车为例，我国乘用车使用高强钢材的比例仅占21%，比国际平均水平40%-50%低一倍，比欧洲先进水平（47%-80%）低一到三倍。由于多用了钢材，国产乘用车自重比欧、日车高10%以上，平均百公里耗油8.13升，比欧洲（6.6升）高23.2%，比日本（5.9升）高37.8%。我国造船业与此相似，每载重吨平均耗钢300公斤，比日本平均耗钢（220公斤）高36%，同样增加了运行油耗。模具钢专家罗百辉分析，从1977年开始，随着汽车、装备制造业的高速增长，中国国内模具钢市场的需求开始显著增长，到2006年中国模具钢工业总产值已达516亿元，到2011年，国内模具钢市场需求量将在2500亿元RMB左右。

模具领域同样存在巨大的节材节能潜力，如以中钢材取代低档钢标准，可节约钢材10%-20%；模座用轻质高强合金工具钢替代普通钢，可节约钢材30%-50%。据专家表示，2010年，我国消费6亿多吨钢材基础上减少1亿吨是完全可能的，如果实现这一目标，仅钢材生产过程中至少可以少耗能6200万吨标准煤，减排二氧化碳1.6亿吨以上。同时，钢铁行业将减少6亿-7亿吨物料运输，车船等运输工具会因使用高强钢而减重从而降低油耗，这些都可以大大降低能耗和减少污染排放。另外，减少1亿吨钢材，还可减少铁矿石消耗1.5亿吨以上，相当于去年进口矿石的四分之一，可大大缓解钢铁行业进口矿石的困境。特别是在制造中，它起着其它行业无可取替代的支撑作用，对地区经济的发展发挥着辐射性的影响。

冷作模具钢在工作时．由于冷作模具钢被加工材料的变形抗力比较大，模具的工作部分承受很大的压力、弯曲力、冲击力及摩擦力。因此，冷作模具钢的正常报废原因一般是磨损．也有因断裂、崩力和变形超差而提前失效的。

冷作模具钢与刃具钢相比．有许多共同点。要求模具有高的硬度和耐磨性、高的抗弯强度和足够的韧性，以保证冲压过程的顺利进行、其不同之处在于模具形状及加I工艺复杂．而且摩擦面积大．磨损可能性大．所以修磨起来困难。