Lựa chọn thép cho khuôn dập và đột dập nguội

Khuôn dập và khuôn đột nguội là gì?

Khuôn dập và đột dập nguội là những công cụ phổ biến được sử dụng trong sản xuất để gia công kim loại, chẳng hạn như cắt hình dạng hoặc ép kim loại thành các hình dạng cụ thể. "Gia công nguội" có nghĩa là các công cụ này hoạt động ở nhiệt độ phòng, không giống như 'gia công nóng', đòi hỏi phải gia nhiệt kim loại. Vì không có nhiệt độ cao để làm mềm kim loại nên thép công cụ phải chắc chắn để chịu được ứng suất và mài mòn.

Các ứng dụng gia công nguội khác nhau đòi hỏi các loại thép khác nhau:

• Một số yêu cầu thép phải có khả năng chống mài mòn cao để sử dụng được lâu hơn.
• Một số người cần thép phải cứng (độ bền cao, không dễ nứt).
• Một số người có thể cần sự cân bằng của cả hai.

Lựa chọn thép cho khuôn dập và đột dập nguội

Việc lựa chọn vật liệu cho khuôn dập nguội tập trung vào việc cân bằng khả năng chống mài mòn và độ bền tùy thuộc vào ứng dụng:

• Sử dụng thép đơn giản (ví dụ W1, O2) cho các khuôn nhỏ.
• Thép tiên tiến (ví dụ A2, D2) dùng cho khuôn lớn hoặc yêu cầu cao.
• Thép chịu va đập cho vật liệu dày (ví dụ S1, S5).
• Tỷ lệ chi phí và độ bền cũng cần được xem xét.

Độ bền và khả năng chống mài mòn là gì?

Hai đặc tính quan trọng nhất khi lựa chọn thép là khả năng chống mài mòn và độ dẻo dai:

• Khả năng chống mài mòn là khả năng của thép chống lại ma sát hoặc mài mòn. Các công cụ luôn cọ xát với kim loại và chúng sẽ sớm bị mòn nếu không có khả năng chống mài mòn tốt.
• Độ dai: khả năng của thép hấp thụ năng lượng mà không bị gãy khi chịu lực tác dụng. Ví dụ, một dụng cụ có thể nứt nếu bị va đập đột ngột và có độ dai thấp.

So sánh xếp hạng thép

W1 và W2: Độ dẻo dai cao nhất (7) và khả năng chống mài mòn trung bình (4).

A7 và D7: khả năng chống mài mòn cao nhất (9), nhưng độ dẻo dai rất thấp (1 hoặc 2).

A2: khả năng chống mài mòn (6) và độ dẻo dai (5) cân bằng hơn.

D2 và D4: khả năng chống mài mòn rất cao (8) nhưng độ dẻo dai thấp (2 hoặc 1).

Đặc điểm và công dụng của các loại thép khác nhau

Các loại thép khác nhau phù hợp với những tình huống khác nhau:
1. Thép tôi nước. W1, W2: Các loại thép này được tôi bằng cách tôi nước (làm nóng và làm nguội trong nước). Chúng có đặc điểm là độ dẻo dai cao, khả năng chống mài mòn trung bình, chi phí thấp và phù hợp với khuôn nhỏ.
2. Thép tôi dầu như O1, O2 có đặc điểm là chịu mài mòn và độ dẻo dai, có độ trung bình, thích hợp cho khuôn vừa và nhỏ
3. Thép tôi bằng không khí, chẳng hạn như A2, D2 và D4, được làm mát và tôi trong không khí, với những thay đổi nhỏ về kích thước, phù hợp với các bộ phận lớn. A2 có sự cân bằng giữa khả năng chống mài mòn và độ dẻo dai và thường được sử dụng trong các bộ phận đột có chiều rộng lên đến 76,2 mm (3 inch). D2 và D4 có khả năng chống mài mòn cao nhưng độ dẻo dai thấp và phù hợp với các khuôn phải chống mài mòn.
4. Thép tốc độ cao, chẳng hạn như M2 và M4, chứa vonfram, molypden và các hợp kim khác. Khả năng chống mài mòn của nó rất cao, nhưng độ dẻo dai của nó thấp. Do đó, nó phù hợp cho các công cụ cắt tốc độ cao hoặc cho các dịp cực kỳ chống mài mòn.
5. Thép chịu va đập như S1 và S5, khi độ dày vật liệu lớn hơn 6,35 mm (0,25 inch), với S1 hoặc S5, thích hợp để gia công khuôn vật liệu dày.

Các yếu tố chính trong việc lựa chọn thép

Có một số điều cần lưu ý khi lựa chọn thép:

1. Kích thước

• Khuôn nhỏ: W1, W2 hoặc O1 là đủ.
• Sử dụng thép tôi bằng không khí như A2 và D2 cho các khuôn lớn (ví dụ, các bộ phận đột có chiều rộng 76,2 mm).

2. Yêu cầu sử dụng

• Nếu bạn cần khả năng chống mài mòn (bền lâu), hãy chọn D2, D4, A7 và D7.
• Nếu bạn cần độ bền (chịu va đập), hãy chọn W1, W2, S1, S5.
• Cân bằng hiệu suất: chọn A2.

3. Chi phí

• Chi phí thép không chiếm tỷ lệ cao trong tổng chi phí của dụng cụ. Đối với các đợt sản xuất nhỏ, chi phí D2 là khoảng 10%; đối với vật liệu dày hơn (12 mm), có thể là 50%.
• Mặc dù thép chất lượng cao có giá thành đắt nhưng nó có thể tiết kiệm chi phí hơn nếu có hiệu suất tốt.

4. Tỷ lệ vật liệu và đột

• Tỷ lệ đường kính đục và độ dày vật liệu ảnh hưởng đến việc lựa chọn thép
• Cần có tỷ lệ nhỏ hơn, áp suất dụng cụ cao hơn và độ bền cao hơn.