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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    PWM 整流控制技术的在线式U

      发布时间:2018-03-27 03:28

      图1 中, 主电路由输入变压器、输入滤波电路、电压和电流检测电路、蓄电池、功率电路、输出滤波电路和静态开关等组成。其率电路包括三个部分, 即输入的PFC、三相全桥逆变器、DC/ DC 部分。电路信号采用TMS320C2812 控制。该是T I 软件公司开发的, 可方便地进行汇编, 执行控制程序和错误检查。一般PFC 升压通常有两个反馈回路,外部电压环路和内在电流环路。电压调节器产生电流控制的d 轴电流, 而在q 轴电流控制是零的单位功率因数, 其控制如图2 所示。

      在正常工作条件下, 稳压器输出稳定的直流母线电压和d 轴电流控制, 但是逆变器负荷不均衡, 就会产生波动的直流电压, 因此整流器在不平衡负载下会造成前端总谐波失真( THD) 的输入电流。

      相关研究表明直流电压滤波问题所造成的原因是由于不平衡的逆变器的负载电流和不平衡的输入电压造成的, 然而, 他们的控制目标不是提高电能质量的投入, 而是尽量减少直流环节电压。

      一些研究人员已用开关函数概念的电力转换器,显示存在的谐波直流母线电压。本文将用这些已量化的工程来处理谐波波动问题, 仿真和实验结果将有效地证明本文提出的新型控制技术。

      一个标准的基于DSP 控制在线 所示。系统由推动型的前端整流器、直流链接、电压源逆变器构成。这两个功率转换器使用标准的空间矢量PWM控制, 产生快速电压调节与总谐波失真最小化控制逆变器。

      式中, I inv0是直流分量的逆变器输入电流; I invn 是n 阶部分的电流。通过公式( 4) 可看到, I outA = I outB = I outC和A= B= C , 同时有I invn = 0, 如果n 0 三相负载电流是平衡的。否则, 交流成分存在会造成连锁反应。

      由公式( 4) 可以得出, 考虑到固定的三相电流, I inv0 仅正比A 1 , I inv2是一个关于A 1的线是一个线性组合, 等等。在低频率范围内, 由于Ak 0 所以I inv0= 0.

      式中, q= 0, 1, 2, ; m 是调制频率; c 是载波频率; m c , a是调制指数; J v ( z) 是第一类Bessel 函数。公式( 5) 只适用于频率范围远远低于载波频率, 此时在一次波段的载波频率可以忽略不计。在本文的系统研究中, m / c= 1/ 90 适用于规定计算, 并假设调制指数:

      A1 = 1, A 3= 1. 142 ×10 -4 , A 5= 3. 020 ×10- 8.

      二次谐波会导致不平衡的前端三相输入电流。抑制二次谐波直流电压, 不会解决当前不平衡的问题, 因为目前仍然是不稳定的控制策略, 提出了要消除失控,但有第二次谐波分量和反馈。

      在电源应用中, 基本逆变器输出的标准电压频率是50 Hz, 但直流母线谐波必须是两次, 可设计以制止数字带阻滤波器与已知谐波频率。在数字滤波器中,便以2n 的低层和高层截止频率1 和2 来设计, 使用MAT ALAB 仿真。

      离散时间滑模( DSMC) , 其中已被更为有效证明是用于内部电流环。DSMC 仿真的描述如下。

      在整流电路包括输入电感如图3 可以作为一个模式LTI 系统和代表的状态空间。在离散时间, 该系统可以被描述如下:

      式中, 输入电流i in ; 整流控制电压v pw m; 输入电源电压vin 都代表参加同步dq 参照系数, A i, Bi 和Ei, 为系统确定的电路参数。鉴于当前的逆变命令i ref ( k) ,DSMC 仿当于控制式如下:

      , 在不平衡的负载下分别建立了不同的模型。不良的负序分量的输入电流已接近消除, 输入电流总谐波失真也会减少。这一结果意味着, 解耦之间的逆变器和整流器实现了在不平衡负载输入电流直流环节。图4 和图5显示不同的动态性能之间的与谐波补偿的研究。通过比较, 可以得知, 传统的控制技术存在不平衡的三相输入电流和低失真, 本文的控制技术是稳定的。

      本文提出一种新型前端PWM 整流的标准整流逆变控制技术系统, 以实现解耦之间的转换与直流电容在不平衡负载下连结三相逆变器, 针对前端控制的整流器在不平衡负载的影响分析, 在此基础上设计和使用了电压电流环回路, 制止2 次谐波分量的直流电压反馈, 对整流器和逆变器的输入电流进行过滤, 使其不破坏动态响应的直流母线电压。通过仿真和实验结果有效地证明了本文所提出的新型控制技术。