قالبانتخاب مواد یک پیوند بسیار مهم در کل فرآیند ساخت قالب است.
انتخاب مواد قالب باید سه اصل را رعایت کند.قالب الزامات کاری مانند مقاومت در برابر سایش و چقرمگی را برآورده می کند، قالب الزامات فرآیند را برآورده می کند، و قالب باید کاربرد اقتصادی را برآورده کند.
(1)قالبالزامات شرایط کار را برآورده می کند
1. مقاومت در برابر سایش
هنگامی که بلانک به صورت پلاستیکی در حفره قالب تغییر شکل می‌دهد، هم جریان می‌یابد و هم در امتداد سطح حفره می‌لغزد و باعث اصطکاک شدید بین سطح حفره و بلانک می‌شود و در نتیجه به دلیل سایش قالب از بین می‌رود.بنابراین مقاومت در برابر سایش مواد یکی از اساسی ترین و مهم ترین خواص قالب است.
سختی عامل اصلی موثر بر مقاومت در برابر سایش است.به طور کلی، هر چه سختی قطعات قالب بیشتر باشد، میزان سایش کمتر و مقاومت در برابر سایش بهتر است.علاوه بر این، مقاومت در برابر سایش نیز به نوع، کمیت، شکل، اندازه و توزیع کاربیدها در مواد مرتبط است.
2. چقرمگی قوی
اکثر شرایط کاری ازقالببسیار بد هستند و برخی اغلب بار ضربه ای زیادی را تحمل می کنند که منجر به شکستگی شکننده می شود.به منظور جلوگیری از شکستگی شکننده ناگهانی قطعات قالب در حین کار، قالب باید از استحکام و چقرمگی بالایی برخوردار باشد.
چقرمگی قالب عمدتاً به محتوای کربن، اندازه دانه و وضعیت سازمانی مواد بستگی دارد.
3. عملکرد شکستگی خستگی
در طول فرآیند کار قالب، شکستگی ناشی از خستگی اغلب تحت اثر طولانی مدت استرس چرخه ای ایجاد می شود.اشکال آن شامل شکستگی خستگی چندگانه با انرژی کوچک، شکستگی خستگی کششی، شکستگی خستگی تماسی و شکستگی خستگی خمشی است.
عملکرد شکستگی خستگی ازقالبعمدتاً به استحکام، چقرمگی، سختی و محتوای اجزاء در مواد بستگی دارد.
4. عملکرد دمای بالا
هنگامی که دمای کار قالب بالاتر باشد، سختی و استحکام کاهش می یابد و در نتیجه سایش زود هنگام قالب یا تغییر شکل و شکست پلاستیک ایجاد می شود.بنابراین، مواد قالب باید دارای پایداری ضد حرارت بالایی باشد تا اطمینان حاصل شود که قالب در دمای کار دارای سختی و استحکام بالایی است.
5. مقاومت در برابر خستگی گرما و سرما
برخی از قالب ها در طول فرآیند کار در حالت گرمایش و سرد شدن مکرر هستند که باعث می شود سطح حفره تحت کشش، فشار و تنش قرار گیرد و باعث ترک خوردن و پوسته شدن سطح، افزایش اصطکاک، جلوگیری از تغییر شکل پلاستیک و کاهش دقت ابعادی شود. ، منجر به شکست قالب می شود.خستگی سرد و گرم یکی از اشکال اصلی خرابی قالب های گرم کار است و این قالب ها باید مقاومت بالایی در برابر خستگی سرما و گرما داشته باشند.
6. مقاومت در برابر خوردگی
وقتی برخیقالب هامانند قالب های پلاستیکی کار می کنند، به دلیل وجود کلر، فلوئور و سایر عناصر در پلاستیک، گازهای خورنده قوی مانند HCI و HF پس از گرم شدن تجزیه می شوند که باعث فرسایش سطح حفره قالب، افزایش زبری سطح آن می شود و خرابی سایش را تشدید می کند.
(2) قالب الزامات عملکرد فرآیند را برآورده می کند
ساخت قالب ها به طور کلی باید چندین فرآیند مانند آهنگری، برش و عملیات حرارتی را طی کند.به منظور اطمینان از کیفیت ساخت قالب و کاهش هزینه تولید، مواد باید جعل پذیری، ماشینکاری، سختی پذیری، سختی پذیری و سنگ زنی خوبی داشته باشند.همچنین باید اکسیداسیون، حساسیت زدایی کربن و کوئنچ کمی داشته باشد.تمایل به تغییر شکل و ترک خوردگی
1. جعل پذیری
مقاومت در برابر تغییر شکل فورج گرم کم، پلاستیسیته خوب، محدوده دمای فورج گسترده، تمایل کم برای ترک خوردگی آهنگری و ترک سرد و رسوب کاربیدهای شبکه دارد.
2. تکنولوژی آنیلینگ
محدوده دمای بازپخت کروی گسترده است، سختی بازپخت کم و محدوده نوسان کوچک است و سرعت کروی شدن زیاد است.
3. ماشین کاری
مقدار برش زیاد است، تلفات ابزار کم است و زبری سطح ماشینکاری شده کم است.
4. حساسیت اکسیداسیون و کربن زدایی
هنگامی که در دمای بالا گرم می شود، مقاومت در برابر اکسیداسیون خوب، کربن زدایی کند، عدم حساسیت به محیط گرم و تمایل کمی به سوراخ شدن دارد.
5. سختی پذیری
پس از کوئنچ دارای سختی سطحی یکنواخت و بالا می باشد.
6. سختی پذیری
پس از کوئنچ می توان یک لایه سخت شده عمیق بدست آورد که با استفاده از یک محیط کوئنچ ملایم می توان آن را سخت کرد.
7. رفع تمایل به ترک تغییر شکل
تغییر حجم کوئنچ معمولی کم است، شکل تاب خورده است، اعوجاج جزئی است و تمایل به تغییر شکل غیرعادی کم است.کوئنچ معمولی حساسیت ترک خوردگی پایینی دارد و به دمای کوئنچ و شکل قطعه کار حساس نیست.
8. آسیاب پذیری
تلفات نسبی چرخ سنگ زنی کم است، حد مجاز سنگ زنی بدون سوختگی زیاد است و به کیفیت چرخ سنگ زنی و شرایط خنک کاری حساس نیست و ایجاد سایش و ترک های سنگ زنی آسان نیست.
(3) قالب الزامات اقتصادی را برآورده می کند
در انتخاب ازقالبمواد، اصل صرفه جویی باید در نظر گرفته شود تا هزینه های ساخت تا حد امکان کاهش یابد.بنابراین، با فرض رضایت از عملکرد، ابتدا قیمت کمتر را انتخاب کنید، اگر می توانید از فولاد کربنی استفاده کنید، نیازی به فولاد آلیاژی ندارید و اگر می توانید از مواد داخلی استفاده کنید، نیازی به مواد وارداتی ندارید.
ضمناً هنگام انتخاب مواد باید وضعیت تولید و عرضه در بازار را نیز در نظر گرفت.گریدهای فولادی انتخاب شده باید تا حد امکان کم و متمرکز باشد و خرید آن آسان باشد.