Nach meiner Erfahrung mit BiegewerkzeugeDie Wahl des Materials ist entscheidend für Präzision und Langlebigkeit in der Metallverarbeitung. Verschiedene Materialien bieten unterschiedliche Festigkeits- und Verschleißfestigkeitsgrade sowie unterschiedliche Eignungen für bestimmte Anwendungen. Im Laufe der Jahre habe ich mit verschiedenen Materialien gearbeitet, darunter Kohlenstoffstahl, Werkzeugstahl und Verbundwerkstoffe, die im Biegeprozess jeweils einzigartige Aufgaben erfüllen. In diesem Artikel erkläre ich, welche Materialien in Biegewerkzeugen verwendet werden und hebe die Eigenschaften und Vorteile der einzelnen Materialien hervor, um Ihnen fundierte Entscheidungen für Ihre Biegevorgänge zu ermöglichen.

Welches Material kann für Biegewerkzeuge ausgewählt werden?

Es gibt eine Vielzahl von Materialien zur Herstellung Biegen Werkzeuge, darunter Stahl, Hartmetall, stahlgebundenes Hartmetall, Zinklegierungen, niedrigschmelzende Legierungen, Aluminiumbronze und Polymermaterialien. Derzeit werden bei der Herstellung von Stanzpressenformen vor allem Kupfermaterialien verwendet. Die in den Arbeitsteilen gängiger Biegepressenformen verwendeten Materialien sind: Kohlenstoff-Werkzeugstahl, niedriglegierter Werkzeugstahl, kohlenstoffreicher Werkzeugstahl mit hohem Chrom- oder mittlerem Chromgehalt, mittelkohlenstoffhaltiger legierter Stahl, Schnellarbeitsstahl, unedler Stahl und Hartmetall, stahlgebundenes Hartmetall usw.

Im Folgenden werden einige Materialkenntnisse vorgestellt

Erstens Kohlenstoff-Werkzeugstahl

Die Kohlenstoff-Werkzeugstähle, die in der Biegewerkzeuge sind T8A, T10A usw. Die Vorteile sind gute Verarbeitbarkeit und niedriger Preis. Allerdings sind die Abschreck- und Warmhärte schlecht, die Verformung durch die Wärmebehandlung groß und die Tragfähigkeit gering.

Zweitens niedriglegierter Werkzeugstahl

Niedriglegierter Werkzeugstahl basiert auf Kohlenstoffstahl mit einer entsprechenden Anzahl von Legierungselementen. Im Vergleich zu Kohlenstoffstahl verringert er die Neigung zu Abschreckverformungen und Rissbildung, verbessert die Abschreckfähigkeit des Stahls und weist eine bessere Verschleißfestigkeit auf. Die zur Herstellung von Biegemaschinenformen verwendeten niedriglegierten Stähle sind CrWMn, 9Mn2V, 7CrSiMnMoV usw.

Drittens: Werkzeugstahl mit hohem Kohlenstoffgehalt und hohem Chromgehalt

Häufig verwendete Werkzeugstähle mit hohem Kohlenstoff- und Chromgehalt sind Cr12, Cr12MoV und Cr12Mo1V1. Sie weisen eine gute Berstfestigkeit, Abschreckhärte und Verschleißfestigkeit auf und weisen eine geringe Verformung durch Wärmebehandlung auf. Es handelt sich um hochverschleißfeste Mikroverformungs-Biegestähle. Sie sind nach Schnellarbeitsstahl die zweitbesten. Die Entmischung des Hartmetalls ist jedoch schwerwiegend, und wiederholtes Stauchen (axiales Stauchen und radiales Ziehen) muss durchgeführt werden, um das Schmieden zu verändern, die Ungleichmäßigkeit des Hartmetalls zu verringern und die Leistung zu verbessern.

Viertens: Werkzeugstahl mit hohem Kohlenstoffgehalt und mittlerem Chromgehalt

Zu den kohlenstoffreichen Werkzeugstählen mit mittlerem Chromanteil, die für Biegemaschinen verwendet werden, gehören Cr4W2MoV, Cr6WV und Cr5MoV. Sie zeichnen sich durch einen niedrigen Chromgehalt, einen niedrigen eutektischen Karbidanteil, eine gleichmäßige Karbidverteilung, geringe Wärmebehandlungsverformung und gute Abschreckeigenschaften aus. Zudem weisen sie eine hohe Dimensionsstabilität auf. Im Vergleich zu kohlenstoffreichen Stählen mit hohem Chromanteil und relativ starker Karbidabscheidung ist die Leistung verbessert.

Fünftens: Schnellarbeitsstahl

Schnellarbeitsstahl weist die höchste Härte, Abriebfestigkeit und Druckfestigkeit unter den Biegemaschinenformen auf und verfügt über eine hohe Tragfähigkeit. W18Cr4V und W6Mo5Cr4V mit geringerem Wolframgehalt werden üblicherweise in Biegemaschinenformen verwendet. Schnellarbeitsstahl muss außerdem geschmiedet werden, um die Karbidverteilung zu verbessern.

Sechstens, Basisstahl

Fügen Sie der Grundzusammensetzung des Schnellarbeitsstahls eine kleine Menge anderer Elemente hinzu und erhöhen oder verringern Sie den Kohlenstoffgehalt entsprechend, um die Leistung des Stahls zu verbessern.

Solche Stahlsorten werden zusammenfassend als Basisstahl bezeichnet. Sie haben nicht nur die Eigenschaften von Schnellarbeitsstahl, weisen eine gewisse Verschleißfestigkeit und Härte auf, sondern haben auch eine höhere Dauerfestigkeit und Zähigkeit als Schnellarbeitsstahl. Aber es ist niedriger als Schnellarbeitsstahl. Die in Biegemaschinenformen üblicherweise verwendeten Basisstähle sind 6Cr4W3Mo2VNb, 7Cr7Mo2V2Si, 5Cr4Mo3SiMnVAL usw.

Siebtens, Hartmetall und Stahlhartmetall

Hartmetall hat eine höhere Härte und Verschleißfestigkeit als jeder andere Biegestahl, weist jedoch eine geringere Biegefestigkeit und Zähigkeit auf. Das als Form der Biegemaschine verwendete Hartmetall besteht aus Wolfram-Kobalt. Für Biegemaschinen mit geringer Schlagzähigkeit und hoher Verschleißfestigkeit kann Hartmetall mit geringerem Kobaltgehalt gewählt werden. Für Biegemaschinenwerkzeuge mit hoher Schlagzähigkeit kann Hartmetall mit hohem Kobaltgehalt gewählt werden.

Stahlgebundenes Hartmetall wird durch Zugabe von Eisenpulver und einer kleinen Menge Legierungselementpulver als Bindemittel, Verwendung von Titancarbid oder Wolframcarbid als Hartphase und pulvermetallurgisches Sintern hergestellt. Die Matrix von stahlgebundenem Hartmetall besteht aus Stahl, der die Nachteile der geringen Zähigkeit und der schwierigen Bearbeitung von Hartmetall überwindet und sich schneiden, schweißen, schmieden und wärmebehandeln lässt. Stahlgebundenes Hartmetall enthält einen hohen Anteil an Carbiden. Obwohl Härte und Verschleißfestigkeit geringer sind als bei Hartmetall, sind sie immer noch höher als bei anderen Stählen. Nach dem Abschrecken und Anlassen kann die Härte 68 bis 73 HRC erreichen.

Acht, neue Materialien

Die zum Stanzen von CNC-Biegewerkzeugen verwendeten Materialien gehören zu den Kaltarbeits-Biegemaschinenstählen, die zu den am häufigsten verwendeten und weit verbreiteten Biegemaschinenstählen gehören. Die wichtigsten Leistungsanforderungen sind Festigkeit, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit. Derzeit basiert der Entwicklungstrend von Matrizenstählen für Kaltarbeits-Abkantpressen auf der Leistung des hochlegierten Stahls D2, der in zwei Hauptzweige unterteilt ist. Einer besteht darin, den Kohlenstoffgehalt und die Menge der Legierungselemente zu reduzieren, die Gleichmäßigkeit der Karbidverteilung im Stahl zu verbessern und die Zähigkeit der Biegemaschinenform zu verbessern. Wie z. B. 8CrMoVSi des amerikanischen Vanadiumlegierungsstahlunternehmens und DC53 des japanischen Datong Special Steel.

Unternehmen und so weiter. Der andere ist ein Pulver-Schnellarbeitsstahl, der mit dem Hauptzweck entwickelt wurde, die Verschleißfestigkeit zu verbessern, um sich an Hochgeschwindigkeit, Automatisierung und Massenproduktion anzupassen. Wie zum Beispiel Deutschlands 320CrVMo13 und so weiter.

Werkstoffauswahl für Biegewerkzeuge

Obwohl das Problem der Verformung der Biegemaschinenform nicht allzu groß ist, muss man dennoch darauf achten. Es kann an einem Fehler im Produktionsprozess liegen oder daran, dass die Härte des zu biegenden Blechmaterials zu hoch ist, sodass die Biegemaschinenform dieser Festigkeit nicht standhalten kann. Heute werde ich über die Auswahl der einfachsten Biegemaschine sprechen.

Die Leistung der Biegemaschinenform wird maßgeblich von der Materialauswahl bestimmt. Die üblicherweise verwendeten Materialien für die Biegemaschinenform sind T8-Stahl, T10-Stahl, 42CrMo und Cr12MoV. Cr12MoV ist zweifellos ein gutes Material, die Leistung ist zufriedenstellend und die Prozessleistung ist ebenfalls hervorragend, der Preis ist jedoch relativ hoch.

Daher bin ich am häufigsten mit 42CrMo in Berührung gekommen. 42CrMo ist ein hochfester, legierter Vergütungsstahl. Er zeichnet sich durch hohe Zähigkeit und Festigkeit aus. Die Biegemaschinenform benötigt hohe Festigkeit, hohe Zähigkeit und ausgezeichnete Verschleißfestigkeit. Dies ist natürlich nur ein Richtwert. Die konkrete Materialauswahl sollte je nach Produkt und Budget erfolgen.

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