冲压模具用什么钢材

冲压模具用什么钢材

冲压模具用什么钢材

    冲压模具材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。
目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主,常用的模具工作部件材料的种类有:碳素工具钢、低合金工具钢、高碳 高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质合金、 钢结硬质合金等等。
1. 碳素工具钢
在模具中应用较多的碳素工具钢为T8A、T10A等,优点为加工性能好,价格便宜。但淬透性和红硬性差,热处理变形大,承载能力较低。
2. 低合金工具钢
低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。与碳素工具钢相比,减少了淬火变形和开裂倾向,提高了钢的淬透性,耐磨性亦较好。用于制造模具的低合金钢有 CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代号CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代号GD)等。
3. 高碳高铬工具钢
常用的高碳高铬工具钢有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1(代号D2),它们具有较好的淬透性、淬硬性和耐磨性,热处理变形很小,为高耐磨微变形模具钢,承载能力仅次于高速钢。但碳化物偏析严重,必须进行反复镦拔 (轴向镦、径向拔)改锻,以降低碳化物的不均匀性,提高使用性能。
4. 高碳中铬工具钢
用于模具的高碳中铬工具钢有Cr4W2MoV、Cr6WV 、Cr5MoV等,它们的含铬量较低, 共晶碳化物少,碳化物分布均匀,热处理变形小,具有良好的淬透性和尺寸稳定性。与碳化物偏析相对较严重的高碳高铬钢相比,性能有所改善。
5. 高速钢
高速钢具有模具钢中最高的 的 硬度、耐磨性和抗压强度,承载能力很高。模具中常用的有 W18Cr4V(代号8-4-1)和含钨量较少的W6Mo5 Cr4V2(代号6-5-4-2,美国牌号为M2)以及为提高韧性开发的 降碳降钒 高速钢 6W6Mo5 Cr4V(代号6W6或称低碳M2)。高速钢也需要改锻,以改善其碳化物分布。
6. 基体钢
在高速钢的基本成分上添加少量的其它元素,适当增减含碳量,以改善钢的性能。这样的钢种统称基体钢。它们不仅有高速钢的特点,具有一定的耐磨性和硬度,而且抗疲劳强度和韧性均优于高速钢,为高强 韧性冷作模具钢 ,材料成本却比高速钢低。模具中常用的基体钢有 6Cr4W3Mo2VNb(代号65Nb)、7Cr7Mo2V2Si(代号LD)、5Cr4Mo3SiMnVAL(代号012AL)等。
7. 硬质合金和钢结硬质合金
硬质合金的硬度和耐磨性高于其它任何种类的模具钢,但抗弯强度和韧性差。用作模具的硬质合金是 钨钴类 ,对冲击性小而耐磨性要求高的模具,可选用 含钴量较低 的硬质合金。对冲击性大的模具,可选用 含钴量较高 的硬质合金。
钢结硬质合金 是以铁粉加入少量的合金元素粉末(如铬、钼、钨、钒等)做粘合剂,以碳化 钛或碳化钨为硬质相 ,用粉末冶金方法烧结而成。钢结硬质合金 的基体是钢,克服了硬质合金韧性较差、加工困难的缺点,可以切削、焊接、锻造和热处理。 钢结硬质合金含有大量的碳化物,虽然硬度和耐磨性低于硬质合金,但仍高于其它钢种,经淬火、回火后硬度可达 68 ~ 73HRC。

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来源:本站 时间:2017-10-14 14:28:40
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    整流器控制技术研究

      发布时间:2018-03-15 04:37

      传统半导体不控或相控整流由于对市电产生大量谐波,威胁电力系统和其他用电负载的安全。而PWM整流器由于具有较高的功率因数,可以实现能量双向流动,因此在中大功率电力电子整流装置中得到广泛应用。文中介绍了PWM整流器拓扑、控制技术,并对其发展进行展望。

      随着工业生产和电力电子技术的飞速发展,在钢铁、冶金、石油、化工等工业领域,电气设备、电力电子变换装置的应用日益普及。在电力变换装置中,AC/DC变换即整流的应用较为广泛。如变频器、逆变电源、高频开关电源等,这些变换器大部分都需要整流环节,以获得直流电压。二极管整流滤波装置的接入,给电网中注入了大量的电力谐波。电力谐波干扰导致电气设备异常和事故有逐年增长的趋势,电力系统谐波已成为威胁电力系统和用电负荷安全运行的“电力公害”。

      (1)对电网来说,采用在电力系统中加入补偿器来补偿电网中的谐波。可以采用有源滤波器(APF),但是其成本比较高,控制过程复杂。近年来,静止无功补偿(SVC)已应用于负载无功补偿,但在补偿无功的同时,却不能抑制谐波,甚至因晶闸管相控工作方式而成为新的谐波源。

      前者是产生谐波后进行补偿,而后者是消除了谐波源,是解决谐波问题的根本措施。把逆变电路中的PWM技术应用于由MOSFET、IGBT等全控器件组成的整流电路,工作时可以使网侧电流正弦化,获得单位功率因数,甚至能量可以双向流动,真正实现绿色电能转换,这种整流器称为PWM整流器,又称为单位功率因数变流器。

      就PWM整流器拓扑结构而言,按直流储能形式可分为电压型和电流型;按电网相数可分为单相电路、三相电路和多相电路;PWM开关调制可分为硬开关调制和软开关调制;按桥路结构可分为半桥电路和全桥电路;按调制电平可分为二电平电路、三电平电路和多电平电路;但是最基本的是按直流储能形式分为电流型和电压型两大类。电压型PWM整流器(VSR)的显着拓扑特性就是直流侧采用电容进行直流储能,从而使VSR直流侧呈低阻抗的电压源特性,拓扑结构主要有以下几种:单相半桥、全桥VSR拓扑结构;三相半桥、全桥VSR拓扑结构;三电平VSR拓扑结构;基于软开关调制的VSR拓扑结构。电流型PWM整流器(CSR)拓扑结构的显着特性就是直流侧采用电感进行直流储能,从而使CSR直流侧呈高阻抗的电流源特性,常采用的CSR拓扑结构有单相、三相两种。而对于不同功率等级以及不同的用途,可以研究各种不同的PWM整流器拓扑结构。在小功率应用场合,PWM整流器拓扑结构的研究主要集中在减小功率开关和改进直流输出性能上。在大功率应用场合,其拓扑结构的研究主要集中在多电平拓扑结构、变流器组合以及软开关技术上。

      控制技术是决定PWM整流器发展的关键因素,PWM整流控制对象是输入电流和输出电压,其中输入电流控制是整流器控制的关键。这是由于应用PWM整流器的目的是使输入电流正弦化,在单位功率因数下运行。对输入电流有效控制实质就是对电力电子变换器的能量流动进行控制,进而控制输出电压;相反,控制变换器有功功率和无功功率流动,可以控制输出直流电压和输入电流,使系统处于单位功率因数运行状态。目前电压型PWM整流器网侧电流控制策略主要分成两类:一类是“间接电流控制”策略;另一类就是目前占主导地位的“直接电流控制”策略。“间接电流控制”实际上就是所谓的“幅相”电流控制,即通过控制电压型PWM整流器的交流侧电压基波幅值和相位,进而间接控制其网侧电流。由于“间接电流控制”其网侧电流的动态响应慢,并且对系统参数变化灵敏,因此这种控制策略已逐步被“直接电流控制”策略所取代。直接电流控制的主要特点在于引入了电流环,使系统动态性能明显改善。电压外环输出作为电流指令,电流内环则控制输入电流,使之快速跟踪电流指令,其动态响应速度快、限流容易、控制精度高。目前已研究出各种不同的方案,主要有以下几种: