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第一章

1模具在现代工业生产中得作用,1)模具是制品成型的一种重要工艺装备,应用广泛它对锻造,塑料,压铸等行业的生产有较大的影响。2)少无切屑是机械制造发展的一个方向,而模具是利用压力加工实现少无切屑工艺的关键。3)磨具质量影响到压力加工技术水平的高低,是产品的精度,余量,生产率的决定性因素。4)模具的制造水平还是影响成型工艺所采用的自动化等先进设备能否发挥优越性的重要因素。

2国内外模具制造的现状和趋势,1)市场竞争剧烈,加速了产品的更新换代,加快了模具制造的发展。2)对模具的要求提高了。3)国外工业发达国家,模具制造发展很快,成为专门的生产行业,逐渐实行标准化,专业化,商品化。4)我国的模具生产发展也很快,在一定程度上满足对模具的需要,逐渐发展成为国民经济的基础工业,最近国家把模具制造列为机电工业发展系列而第二位,这对振兴模具工业创造了极好的条件。与国外模具比主要表现为3 1)标准化程度低2)模具品种少效率低3)模具制造精度低周期长4)磨具寿命短材料利用率低5)技术力量落后管理水平较差

压力加工的基本方法简单分为锻,轧,冲,镦,挤,弯,旋,拉,拨

受力状况,加载速度,变性材料,的流动情况等等方便有所不同与模具有关的工艺主要分以下几类,普通模锻,挤压,拉拨,冲压,压铸,塑料成型。

普通模锻;是将金属加热或不加热,在冲击力或压力作用下,是金属的几何形状发生发生变化得到一定要求的锻件。它包括镦锻和热锻

镦锻;是使材料局部锻粗成一定的形状的加工工艺。可分为冷镦,温镦和热镦

热锻;是利用锻锤或螺旋压力机或热模锻压力机是金属变形的加工方法。可分为模锻和胎模锻,模锻;是金属材料在锻模的模膛中受力变形,获得和模膛形状相符的锻件。胎模锻;是介于自由锻与模锻之间,一般用自由锻方法制坯,在胎模中最后成型。

挤压;是将金属材料放在挤压模型腔内,一端施加强大压力,材料处于三向受力状态下变形,而从一端的模孔中流出,获得不同形状与管材或零件。按凸模与材料相对运动方向可分为正挤压和反挤压。按坯料温度可分为冷挤压热挤压和温挤压

拉拨;材料两向受压,一向受拉通过模具的模孔或型腔而成型,获得所需形状尺寸的型材,

毛坯或零件。拉拨可分为拉丝拨管等

拉丝;材料在拉力作用下通过小于坯料断面的模孔,产生是断面积减小,长度增加的变形,从而获得不同规格的线材或其他型材。拨管;管坯材料受拉通过模孔和芯棒之间的环形缝隙变形,使管得直径减小,管壁变薄的加工工艺。冲压;是利用冲模是材料发生分离或变形,从而获得零件的加工方法。冲压可分为分离和成形

分离;是坯料的一部分与另一部分相互分离的工艺,可分为冲孔,落料,切边,修整

成型;使坯料发生塑性变形而不分离的工艺可分为拉深,弯曲,胀形,翻边,校平

压铸;是压力加工和铸造相结合的工艺,熔融金属以高速压摄充填到金属型压铸模型腔内,在压力下凝固而形成铸件。塑料成型;是在压力的作用下,将粉末状或粘流状的塑料在模具中成型,获得所需形状尺寸的塑料制品。有模压成型,挤压成型,注射成型。

模压成型;将塑料放在模具的型腔中,在液压机上加热加压是软化的塑料充满型腔,并保持一定的温度压力和时间,塑料即硬化成制件。挤压成型;塑料放入模具的专用加料腔内,在液压机上加热加压是软化的塑料经过浇注系统,挤入模具的型腔内而制成塑料制件。

注射成型;塑料放入注射机的加料斗中,注射活塞向左移动推动塑料进入料筒,由电热装置加热成粘流状态,并以很高的压力和速度,经喷嘴和浇注系统注射的压力到模具的型腔内而成型

按模具所加工材料的再结晶温度分;冷变形模具(可分为冷冲压,冷挤,冷镦,冷拨材料利用率高),热变形模具(热锻,热镦,热挤,热冲模),温变形模具(有较高的力学性能)

按模具加工坯料的工作温度分;热作模具(较严密),冷作模具(习惯分法),温作模具

按模具成型的材料分;金属成型用模具,分金属成型用模具。

按模具的用途分;锻造模具,冲压模具,拉拨模具,压铸模具,塑料模具,橡胶模具,陶瓷模具,玻璃模具,其他模具。

模具寿命;模具因为磨损或其他形式失效终至不可修复而报废之前所加工的产品的件数,称为模具的使用寿命

模具寿命对生产影响很大主要如下;1高质量寿命长的模具可以提高压制品的生产率及质量,同时模具是比较昂贵的生产工具目前模具加工费占产品成本的10%~30%其寿命长短不但影响到模具本身的制造综合成本,而且也影响到了压制品的成本和工艺部门的工作量等2.模具寿命关系到少无切削工艺的推广应用,如冷轧齿轮冷打花键高速模锻黑色金属压铸和冷挤压等往往由于模具寿命不高,使其应用受到一定的限制3模具的寿命影响到一些先进的高效率多工位压力加工设备正常效能的发挥4模具寿命也影响到模具钢的消耗,特别是合金模具钢的消耗寿命低造成人力物力大量浪费5提高模具寿命实质上意味着和模具失败作斗争

第二章

模具服役;模具安装调试后正常生产合格产品的过程

模具损伤;模具在使用过程中出现尺寸变化或微裂纹但没有立即丧失服役能力的状态

模具失效;模具受到损伤不能通过修复而继续服役时模具失效分为非正常失效(早期失效)和正常失效早期失效的形式早期有塑性变形,断裂,局部严重磨损

早期失效;模具未达到一定的工业技术水平下公认的寿命时就不能服役时

正常时效;模具经大量的生产使用因缓慢塑性变形或较均匀的磨损或疲劳断裂而不能服役时

模具寿命S;模具失效前生产出的合格产品的数目称模具正常寿命简称模具寿命S

模具的设计时间T1;从模具设计到模具所有工艺文件图样完成所用时间

模具的制造时间T2;模具从制造开始到初次使用时所用的时间

模具安装调试时间T3;模具制造出来后装在相应生产设备上调试生产第一件合格产品所用地时间

模具的修复及维护时间T4;模具服役一段时间后暂时性地失去功能或为了维护所用的时间

模具的工作时间T5;模具在设备上生产出合格产品所用的时间

第三章失效形式主要有磨损,断裂,塑性变形

磨损;由于表面的相对运动从接触表面逐渐失去物质的现象

磨损失效;模具在服役时与成形坯料接触产生相对运动造成磨损当这磨损使模具的尺寸发生变化或改变了模具的表面状态使之不能继续服役时按磨损机理可分为;磨粒磨损,粘着磨损,疲劳磨损,气蚀和冲蚀磨损,腐蚀磨损

磨粒磨损;外来硬质颗粒存在工件与模具接触表面之间刮擦模具表面引起模具表面材料脱落的现象。

磨粒磨损;工件表面的硬突出物刮擦模具引起的模损

影响磨粒磨损的因素;1磨粒的大小和形状2磨粒硬度Hm和模具材料硬度Ho3.模具与工件表面压力4.磨粒尺寸与工件厚度的相对比值

提高耐磨磨粒磨损的措施;1提高模具材料的硬度2进行表面耐磨处理3采用防护措施

粘着磨损;工件与模具表面相对运动时由于表面凹凸不平粘着的结点发生剪切断裂使模具表面材料转移到工件上或脱落的现象

粘着磨损分为;轻微粘着磨损和严重粘着磨损严重粘着磨损分为;涂抹,擦伤,胶合

影响粘着磨损的因素;1表面压力2 材料的性质3材料硬度

提高耐磨粘着磨损性能的措施;1合理选用模具材料2合理选用润滑剂和添加剂3采用表面处理

疲劳磨损;两接触表面相互运动时在循环应力的作用下是使表层金属疲劳脱落的现象

模具疲劳磨损的外载有机械载荷,热载荷因此可分为机械疲劳磨损,冷热疲劳磨损

影响疲劳磨损的因素;1材质2硬度3表面粗糙度

提高耐磨疲劳磨损性能的措施;1合理选择润滑剂2进行表面强化处理

气蚀磨损;金属表面的气泡破裂产生瞬间的冲击和高温是模具表面形成微小麻点和凹坑

冲蚀磨损;液体和固体微小颗粒高速落到模具表面反复冲击模具表面是模具表面局部材料流失形成麻点和凹坑的想象

提高气蚀磨损和冲蚀磨损的措施;气蚀磨损和冲蚀磨损是疲劳磨损的一种派生形式在注塑模具和压铸模具中易出现,一般来讲若材料具有较好的抗疲劳性和抗腐蚀性又有较高的强度和韧性则抗气蚀和抗冲蚀性能就好,工艺上降低流体对模具表面的冲击速度避免涡流消除产生气蚀的条件也能有效地减少气蚀和冲蚀磨损

腐蚀磨损;在摩擦过程中模具表面与周围介质发生化学或电化学反应再加上摩擦力机械作用引起表层材料脱落

氧化磨损;在摩擦过程中由于金属表层凸峰的塑性变形促使原有的氧化膜破裂新的材料暴露于是又与氧结合形成脆而硬的氧化膜,新生成的氧化膜因摩擦作用而剥落由此造成的磨损

特殊介质腐蚀磨损;在腐蚀性环境中金属表面与酸碱盐等特殊介质发生化学反应形成化合物在摩擦力的作用下引起表层化合物的脱落由此引起的磨损

断裂失效;模具出现大裂纹或分离为两部分和数部分,丧失服役能力是

三种裂纹形式;张开型(最常见最危险)滑开型,撕开性

断裂对模具来说最严重的失效形式。1按断裂性质分;塑性断裂,脆性断裂

按断裂路径分;沿径断裂,穿径断裂,混径断裂。按断裂机理分;一次性断裂,疲劳断裂

脆性断裂;断裂时不发生或发生较小的宏观塑性变形的断裂。塑性断裂包括一次性断裂,疲劳断裂

一次性断裂;是指在承受很大变形力或在冲击载荷的作用下,裂纹产生并迅速扩展所造成的断裂,其断口为结晶状

疲劳断裂;是指在较低的应力啊,经多次使用裂纹扩展后发生的断裂其断口为纤维状

一次性脆性断裂可分为;穿径断裂和沿径断裂

穿径断裂;是一种因拉应力作用而引起的解理断裂

解理断裂;指沿特定晶面的断裂

沿晶断裂;裂纹沿晶界面扩展而造成金属材料的脆断

造成晶界弱化的基本原因有两方便,一是材料本身的原因,二是环境介质或高温的促进作用

疲劳断裂;模具在循环载荷的作用下服役一段时间后所引起的断裂

断裂力学在模具失效分析中的作用;1估计模具承载能力2估计模具剩余寿命3指导修模工艺

影响断裂失效的主要因素;1模具表面形状2模具材料

塑性变形失效;模具在使用过程中发生了塑性变形改变了几何形状或尺寸而不能修复在服役

塑性变形的失效形式;塌陷,弯曲,镦粗

第四章

冷却的方式分为;内冷外冷使用性能工艺性能

使用性能;包括;强度,冲击韧度,耐磨性,耐蚀性,硬度,热稳定性,耐热疲劳性

屈服强度;材料抗塑性变形的能力断裂强度;材料抗断裂破坏的能力

裂纹临界应力强度因子;材料抗裂纹扩展的能力

冲击韧度;材料承受冲击载荷或冲击能量的能力耐磨性;材料抗磨损的能力

耐蚀性;材料抗周围介质腐蚀的能力硬度;材料抗外部体压入的能力

热稳定性;材料在高温下保持器组织性能稳定的能力

耐热疲劳性;高温下材料承受应力频繁变化的能力

工艺性能分为;锻造工艺性能,切屑加工工艺性能,热处理工艺性能,淬透性。

锻造工艺性能;材料对锻造工艺的适应性切屑加工工艺性能;材料切屑加工的难易程度

热处理工艺性能;材料在热处理时获得所需组织性能和形状尺寸的难易程度

淬透性;材料在一定条件下进行淬火获得淬透层深度的能力

模具的工作条件可近似分为;1室温冲击力较小工况2室温冲击较大工况3高温冲击较小工况4高温冲击较大工况

1室温冲击力较小工况这类模具材料的韧性要求没有对强度和耐磨性的要求高,模具的强度,愈高硬度愈高耐磨性愈好寿命愈高2室温冲击较大工况这类模具需具有高的强度耐磨性并具有较好的韧性这类模具有冷镦粗冷挤模

3高温冲击较小工况下模具需要高的高温强度高温耐磨性耐冷热疲劳性热硬度即热疲劳性同时应具有适当的冲击韧度这类模具有曲柄压力机锻模

4高温冲击较大工况模具需要具有高的高温韧性同时应具有合适的高温强度热硬性及耐疲劳性这种模具有锤锻模高速锤锻模

模具用钢多为高碳高合金钢不同程度的存在成分偏析组织偏析碳化物粗大不均晶粒粗大等缺陷。

模块钢料加热所产生的温度应力一般都是三向应力,有轴向应力,切向应力,径向应力。温度应力中轴向应力最大而且中心是拉应力因此模块毛坯加热时在心部易产生横向裂纹。温度应力与断面温度有关,也与材料的性质有关而断面温差又取决于钢的热扩散率,断面尺寸加热温度和温度头

锻造工序有基本工序,辅助工序,修理工序

锻造时所用的基本工序包括;镦粗,拔长,冲孔,扩孔

模块毛坯多为;长轴形,圆饼形,矩形,圆环形。

所用的修整工序为;鼓形滚圆,端面平整,其中镦粗,拔长,心轴,扩孔,鼓形滚圆对椴坯裂纹有较大的影响

镦粗;使坯料高度减小而横截面增大的工序

镦粗过程中,尽量减小变形的不均匀减小鼓形是避免表面丛烈的途径。

克服镦粗缺陷的方法有;1凹形坯料镦粗2软金属垫镦粗3坯料叠起镦粗

拔长;使坯料横向面减小长度增加的工序锻比;是模块锻造时变形程度的一种表示方法

心轴扩孔;减小空心毛坯壁厚而增加其内外径的锻造工序

滚圆;是在锻后消去侧面鼓形的修整工序拔长锻比以2——4为宜镦粗锻比以小于3为宜

电加工包括电火花,电火花线切割,电解机械加工包括成型磨削,铣削,抛光

电火花,电火花线切割加工原理是基于工件与电极之间脉冲放电时的电腐蚀现象,放电区的电流密度很大温度很高,引起模块毛坯金属材料的融化和气化,从而获得所需表面形状的模块

(一)电解加工表层组织加工变质层从表到里由四个部分组成;1附着碳素物质层2蒸发熔融转化层3熔融残留曾4热变质层

(二)残余应力和龟裂;电加工时模块加工面经受急热急冷由于加热和冷切是局部的,冷却收缩时受到周围的约束从而在表面产生大的拉应力,而在内部产生压应力同时由于电加工的脉冲放电特点及电极运动速度的不均匀性,微观上加工后表面必然存在微小条纹凹凸等形状的不均匀性,从而带来残余应力分布不均匀并易引起应力集中。若应力集中不能通过模块材料的变形来降低,局部应力超过了材料的强度极限,则会在模块加工面上产生龟裂

(三)加工质量的影响因素;1工艺参数 2 模块材料

一;磨削加工特点,模具工作型面磨削多采用成型磨削,成型磨削的方法有;成型砂轮磨削法,仿形磨削法和夹具磨削法,无论是那种方法都是高硬度高速运动的砂轮磨掉模块表层金属

二;影响残余应力的因素;1磨削深度2砂轮硬度及锋利状态3回火工艺

模块材料的导热性;钢种常见的铁素体,马氏体,渗碳体,奥氏体的导热率分别是77.04,29.31,14.65w/(m。k)而马氏体的导热能力随其含碳量和合金元素的含量的增加而降低,因此钢中残余奥氏体数量愈多,马氏体中含碳量合金元素愈多,钢的导热能力愈差,磨削时局部温度高残余应力大,易形成磨削裂纹。

氧化与脱碳:模具热处理加热过程中如果不采取措施,超过一定温度后就会产生氧化和脱碳。氧化使表面形成氧化皮,影响冷却的均匀性,脱碳则造成淬火后硬度不足,或出现软点,氧化与脱碳均影响模具的性能,采用盐浴炉加热和箱式保护加热可有效防止。盐浴加热必须充分脱氧且做好捞渣工作,箱式保护加热,须将模具装箱时,加干木碳干生铁削或旧渗碳济石英砂氧化铝粉等然后密封‘

过热;由于加热温度过高或高温下加热时间过长,引起晶粒粗化的现象

过烧;如果加热温度远远超过了正常现象的加热温度以致晶界出现融化和氧化的现象(模具过热会使力学性能变差,热处理易变形开裂使用时会过早损坏。模具过热可通过退火然后按正确的淬火工艺重新淬火的方法来挽救,但过烧只能报废)

产生硬度不足的原因是:1原材料出现的组织缺陷,如碳素工具钢中出现石墨碳2加热温度低或保温时间不足使奥氏体合金不足甚至没有完全部相变3冷却速度不够使得部分奥氏体发生了分解而不能形成足够数量的马氏体4加热时表面脱碳5回火温度过高从而使硬度降低过多6对二次硬化钢来说回火温度太低或太高也是造成硬度不足的原因之一

防止硬度不足的措施有;1碳素工具钢不宜多次退火以防石墨化2用仪表测温使加热温度正常保温时间的确定应以硬度合格为依据3淬火时使冷却速度大于钢的临界冷却速度4做好盐浴的脱氧捞渣做好箱式炉等加热工件的保护5校正控温仪表保证正常准确地回火温度

产生软点得原因;1模具钢化学成分偏析严重退火质量不好组织部均匀2加热是模具表面有氧化皮锈班及局部脱碳3使用的冷却介质达不到足够强烈的冷却效果4冷却时模具互相接触5冷切介质使用过久杂质过多6碱浴水分过多7大尺寸模具淬火冷却介质中没有作上下和左右的往复运动致使凹模型腔或厚薄交界处粘附气泡降低了此部位的冷却速度

防止软点的措施有;1模具材料碳化物偏析应在规定级别应经过良好的预备热处理并检查退火金相质量2淬火加热前去模具表面的氧化皮和锈班3加热时意保护防止氧化和脱碳4选择合适的淬火冷却介质冷却介质应保持清洁定期清理与更换5控制碱浴水分6淬火冷却时将模具上下左右往复运动并防止模具零件在冷却过程中互相接触

产生黑色断口的原因是:1炼钢脱氧时用了过量的铝和硅2锻造或轧制终止温度过高(1000°C)随后的冷却又太慢或在700-800°C下作了长时间停留,3在700-720°C进行了长时间的退火或退火时自720-740°C很缓慢地冷却到600°C,4对原来具有马氏体组织的钢材进行了长时间的退火,5当进行球化退火时若由于球化不良又重新退火当退火次数过多退火后有石墨析出

产生脆性的原因;1钢材中存在严重的非金属夹杂物如氧化物碳化物硫化物偏析点状不变形的硅酸盐2碳化物分布不均匀如碳化物呈网状带状聚集堆积3原始组织粗大4淬火加热温度过高或高温停留时间过长5回火温度偏析回火时间不足6在回火脆性区回火

防止脆性的措施有;1严格控制钢材的内在质量2进行预先热处理改善组织3选定合适的回火温度保证足够的回火时间4尽量避免在回火脆性温度区域回火

产生腐蚀的原因是;1在箱式炉中防护剂使用不良引起氧化脱碳2在盐浴炉中加热盐浴校正剂选用不当或校正剂中带有腐蚀性杂质或脱氧后未捞渣3模具进行空冷淬火或在空气中预冷时间过长4硝盐中存在大量氯离子使模具产生电化学腐蚀5硝盐使用温度过高对模具产生强烈的氧化腐蚀6模具淬火于硝盐中没有作往复运动使模具周围局部范围内硝盐温度过高7模具淬火后没有及时清洗以使残盐腐蚀模具或模具淬火后虽及时清洗但搁置时间过长时,无防锈措施也将产生麻点

防止腐蚀的措施有;1装箱保护2盐浴及时脱氧捞渣3尽量不进行空冷淬火4硝盐使用温度不应超过500°C5淬火与回火后及时清洗并防锈

产生裂纹的原因是;1原材料内有显微裂纹2未经预热而使用过急的加热速度3冷却介质选择不当冷却速度过于剧烈4在MS点以下冷却速度过大5多次淬火而中间未经充分退火6淬火后未及时回火7回火不足或在回火脆性区域回火8表面增碳脱碳9化学热处理不当多次渗金属或渗金属时温度过高

防止裂纹的措施有;1为了防止由于原材料缺陷而导致模具在热处理过程中出现的裂纹应严格控制其内在质量2采用预热或充分烘烤高合金钢尽量采用两次预热3凹槽丝孔尖角非工作部分地直角尽可能用耐火泥石棉绳薄铁皮堵塞或包扎以减少这部分地冷却速度4模具加热后淬火前应进行充分的预冷以减小温差防止开裂5正确选用冷却介质形状复杂截面相差悬殊的模具采用碱浴或硝烟分级等温淬火6凡水-油双介质淬火模具在水中停留时间必须严格控制一般每4-6mm取1s7分级冷却模具自分级冷却介质中取出待冷到室温后在清洗严禁立即放在水中清洗8凡已淬好的模具需立即回火9合金钢模具应采用两次以上的回火10凡需返修或重新淬火的模具必须进行充分的中间退火

检查裂纹的方法是;1磁粉探伤法2肉眼观察法

热处理变形;热处理的变形可分为体积变形和形状变形,产生的原因是淬火和回火时热处理残余应力以及组织应力使得模具变形减少热处理变形可通过合理的预备处理合理的热处理工艺合理的加热速度加热温度淬火介质和冷却方式最后合理的校正来进行还应正确的选用钢材合理的设计模具的结构型式等方便进行

现场维护:模具安装在相应设备上工作之前,工作之后和工作间隙停顿时的维护

超前修模;模具服役一段时间后,为了提高模具总寿命把模具拆卸下来修理

模具的管理;是指模具在制造和使用等过程中严格按规程要求进行,生产中则指模具有安装调试拆卸运行保管时要遵守规则避免因为人的疏忽而带来的模具损伤

第五章

模具的材料和热处理是影响寿命的主要因素

模具材料按模具类别的不同可分为;冷作模具材料,热作模具材料,塑料模具材料,其他模具材料

模具材料按材料的类别。可分为钢铁材料,非铁金属材料,非金属材料

模具材料的一般性能要求;使用性能和工艺性能

使用性能要求;1硬度和耐磨性2强度和韧性3抗热性能

抗热性能包括几方便.1热强性(高温强度)和热硬性;高温强度是指高温强度下的性能短时高温强度较多考虑高温屈服强度和抗拉强度,长时高温强度则需注意蠕变极限和持久强度

蠕变;是指工作温度高于金属的再结晶温度工作应力超过金属在该温度下的弹性极限时随时间的延长金属发生极其缓慢的变形现象。热硬性;一般是指材料在升高到较高温度时保持硬度稳定的能力。2热稳定性是指;高温化学腐蚀抗力,它取决于高温时生成氧化物层的性能。如氧化物的稳定性,致密性,与基体金属结合力及本身强度

3热疲劳抗力;模具在工作时可升高到很高温度,经强制冷却或在工作间隙时,温度又很大下降,因此受热和冷却交替进行,模具内部会产生很大的热应力循环作用,反复进行会发生疲劳现象,出现龟裂。一般为区别机械应力循环产生的疲劳。可把它称为冷热疲劳或热应力疲劳。4抗粘着性

工艺性能要求;1热加工工艺性能(包括锻轧铸造焊接等性能)2冷却加工工艺性能(包括切屑抛光研磨等性能)3热处理工艺性能(特别是要有足够的淬透性和淬硬性,淬硬性保证模具的硬度和耐磨性,淬透性保证了大尺寸模具的强韧性及断面性能的均匀性。淬透性更为重要)

模具选材的一般原则;1使用性能足够2工艺性能良好3供应上能保证4经济性合理

模具选材的具体考虑因素;1模具工作条件因素2模具失效因素3模具所加工产品因素4模具的结构因素5模具的制造工艺因素6模具的设计因素

1模具的工作条件因素1)承载受力的大小速度2)工作温度3)腐蚀情况

2模具的失效因素1)塑性变形失效2)磨损失效3)断裂失效

3模具所加工的产品因素1)产品批量的大小2)产品质量的高低3)产品的材料

4模具的结构因素1)模具的大小2)模具的形状3)模具的不同组件不同部件

5模具的制造工艺因素;应考虑制造时所采用的热加工和冷加工的不同加工方法和工艺,选择适当的材料与其相适应,满足工艺性能要求还应考虑工厂现有的设备及技术水平,对手工与机制不同方法制造模具选材应有所区别,手工制模具工时成本高应尽量选用较好的材料

6模具的设计因素;1不同模具采用不同结构材料2低级材料强化处理

模具材料的发展趋向;1由于压力加工工艺迅速发展新工艺不断出现对模具的各种要求愈来愈高所以模具选材料的性能要求也愈来愈高2近年

来模具热处理新技术特别是表面强化处理工艺发展很快,在模具中广泛应用出现用碳钢及低合金钢等低级材料进行表面强化处理代替高合金钢的动向3根据生产发展需要和本国资源情况模具钢号不断筛选精简补充更新4当前模具材料以工具钢为主也使用高强度结构钢粉末冶金材料有色金属和塑料

冷作模具钢主要分为;冲裁模,拉拔,压型模,冷镦粗,冷挤模

1冲裁模;主要承受冲压力剪切力,失效形式有磨损,崩刃,性能要求高硬度高的耐磨性一定的韧性较高的抗弯强度和高的断裂抗力

2拉拔模及成型模;包括拉深模,涨形模,弯曲模,拉丝模,拔管模

工作时物料受拉应力延伸变形。失效形式模具严重磨损而失效因表面产生沟槽而报废还以产生咬合,擦伤,变形等,性能要求;对拉拔模要求很高耐磨性,高的硬度,好的抗咬合性对成型模除要求以上拉拔模以外还要求一定的强韧性

3冷镦粗;它是在冲击力作用下将棒料镦成一定形状和尺寸的产品的模具

工作条件;工作时物料受强烈镦击在温室状态下塑变抗力大冷镦多在高速冷镦机上进行,工作条件繁重,工作环境相当恶劣,冲头受巨大冲压力和摩擦力,凹模承受冲胀力及摩擦力产生剧烈的摩擦。失效形式,镦粗局部变形及破裂

性能要求;要求足够的硬度凸模要求60-62HRC凹模要求58-60HRC并要求模具型面有适当的硬化深度和硬度分布,心部有足够的强度和韧性。相对其他冷作模它要求适当提高韧性可采取一定的措施达到。

4冷挤模;使金属在强大的均匀的近于静挤压力作用下产生塑性流动而形成产品的模具

工作条件;工作时物料承受强烈的三向压应力作用金属发生剧烈的流动,变形位移大,模具承受强大的挤压力,同时还有很大的摩擦力产生。失效形式;变形,磨损,冲头折断,性能要求根据以上分析要求模具有高的强度和硬度并有一定的韧性,以防冲击折断,一般凸模硬度要求在60-64HRC凹模在58-62HRC当要求韧性要求较高时,硬度可将为54-58HRC由于工作时产生较大的温升,所以还应具有一定的耐热疲劳性和热硬性,这一点对温挤压模尤为重要

冷作模具材料按模具材料的类型主要可分为;钢材,硬质合金,低熔点合金,高分子材料,木材

冷作模具钢按成分和性能可分为;高碳工具钢,高碳低合金钢,高耐磨钢,特殊用途冷作模具钢。

高耐磨钢它主要包括高碳高铬钢,高碳中铬钢和高速钢

Cr12类型钢能够较好的满足模具要求的高硬度,高强度,高耐磨性和淬火变形小的性能

1按模具大小考虑选材;模具的尺寸不大时可选用高碳工具钢,尺寸较大时,可用高碳低合金工具钢,尺寸更大的可用合金元素更多的高耐磨钢

2按模具形状和受力考虑选材;模具形状简单比易变形截面不大载荷较轻的可选用高碳工具钢,多为T10A钢,或选用高碳低合金钢9Mn2V,CrWMn,Cr12等;模具形状复杂,易变形,截面较大,载荷较重的可选用高耐磨模具钢,

3按模具的性能要求考虑选材;模具要求耐磨性特别高,淬火后变形极小的可用高耐磨钢,还可用高速钢制造,对载荷冲击大的模具,可选用冲击韧度较高的中碳合金钢

4按模具压制产品的批量考虑选材;当压制产品的批量小或中等情况下,常选用高碳工具钢或高碳低合金钢制造模具,当产品大批量时。可选用高耐磨模具钢

5按模具的用途来考虑选材;硅钢片的冷冲模,寿命要求较长无论轻载重载都可选用Cr12,Cr12MoV,对冷挤压钢件或硬铝件的模具,凸模可选用Cr12,Cr12MoV冲头部分可用高速钢W18Cr4V,W12Mo3Cr4V3N,或用低碳高速钢6W6Mo5Cr4V

按照元素成分可分为;碳素冷作模具钢,低合金冷作模具钢,中合金冷作模具钢和高合金冷作模具钢

1碳素冷作模具钢(碳素工具钢)碳的质量分数在0.7%-1.3%范围内,加工性良好,便宜,热处理后可得到较好的硬度和一定的耐磨性,用于制作尺寸不大,形状简单,轻载模具零件。

2低合金冷作模具钢;合金元素质量分数在1%-3%,硬度,耐磨性,淬透性不太高。使用小型产品批量的冲裁模,弯曲模,拉延模。

3中合金冷作模具钢;合金元素的质量分数在3%-10%,具有高的强度,淬透性和耐磨性,适用于中型,大型产品为大批量的冲裁模,弯曲模,拉延模

4高合金冷作模具钢;合金元素的质量分数大于10%,具有很高的强度,淬透性,耐磨性,适用于产品为大批量的冲裁模,弯曲模,拉延模,镦锻模,冷挤模

按性能分类可分为;低淬透性冷作模具钢,低变形冷作模具钢,微变形冷作模具钢,高强度冷作模具钢,高强韧冷作模具钢和抗冲击冷作模具钢

1低淬透性冷作模具钢;以碳素工具钢为主,主要钢号有T7A,T10A,T11A,MnSi,Cr2,等特点是加工性好,薄壳硬化状态,具有一定韧性和疲劳抗力,但淬透性,回火抗力和耐磨性较低。应用于中小批量制品生产的模具和一定抗冲击载荷模具

2低变形冷作模具钢,以高碳低合金钢为主,主要钢号有9Mn2V,9Mn2,CrWMn等,特点是较好的淬透性,淬火操作简便变形易控制,但韧性及耐磨性较低,作为应用于制品产量为中小批量模具,形状复杂模的基本钢种

3微变形冷作模具钢,以高碳高铬或中铬钢为主,特别是Cr12类型钢。主要钢号有Cr12,Cr12MoV,特点是具有高淬透性,中等回火抗力,高耐磨性,淬火体积变化可控制到微小,但变形抗力及抗冲击能力有限,是成批或大批生产制品的冷冲模基本材料,中等载荷的冷挤,冷镦模具的主要材料

4高强度冷作模具钢,以高速钢为主,主要钢号有W6Mo5Cr4V2,W18Cr4V等特点是高的抗压强度,高的回火抗力和高的耐磨性,但韧性差,价贵,是用作冷挤模的基本材料

5高强韧冷作模具钢,以基体钢为主,主要钢号有6W6Mo5Cr4V,CG2,65Nb等,特点是中碳高合金成分具有高强度及高韧度,可用作要求综合性能良好的重载冷作模具钢

6抗冲击冷作模具钢;以中碳合金钢为主,主要钢号有4CrW2Si,60Si2Mn,9SiCr等特点是因为中碳成分,抗冲击疲劳性极好,耐磨及抗压强度较差,可用作为冲剪工具,精压模,冷镦模的基本材料

基体钢;在高速钢的基体成分上添加少量其他元素,适当改变其含碳量以改善性能适应某些要求的钢种

热作模具;是指对金属材料加热到再结晶温度以上进行压力加工的模具

热作模具按加工形式分;热冲切模具,热变形模具,压铸模具

热冲切模具;包括热切边模,热切料模

热变形模具;包括锤锻模,压力机锻模,热挤压模

压铸模具;主要有铝合金压铸模,铜合金压铸模,黑色金属压铸模

按模具所加工的材料分;加工金属材料模具,加工非金属材料模具

加工金属材料模具;包括加工黑色金属,有色金属的模具

加工非金属材料模具;包括加工玻璃,塑料等模具

热作模具工作条件的考虑因素,1设备特性因素2被加工材料因素(模具加工黑色金属,模具加工有色金属)3润滑及冷却条件因素

润滑及冷却条件因素;模具在工作适当润滑可使变形抗力下降30%-40%大大改善了模具的受力状况,如果工作时得以合理的冷却,可减少模具材料发生蠕变的可能性,但有时容易引起相变及热疲劳,作于模具的冷却剂,水优于油

热作模具工作时的受热原因如下;1高温被加工物料接触模具型面而传导的热量2加工时物料与模具型面间产生摩擦时摩擦功转换成热能3被加工物料在型腔中变形所发生的变形功转换成热能4工作前模具预热吸收的热量

模具温度升高的决定因素如下;1被加工坯料的加热温度2坯料与型面的接触时间3坯料与模具的导热性4坯料与型面之间的间隙5坯料在模具型腔中的摩擦与变形程度6润滑与冷却条件循环条件

复合应力是由循环的机械应力,循环的组织应力,循环的冷热应力

锤锻模;是在高温下通过冲击加压,强迫金属成形的工具

高速锤锻模;是一种新型热锻模具锤体小结构简单锤击速度快锻件质量精度高生产率高适用薄壁带菱等复杂难成形件,可用作模锻和精密锻造。失效形式:模具以断裂以及磨损为主,机械及冷热应力,疲劳均严重。易产生疲劳裂纹,同时还易产生塑性变形

性能要求:强韧性好,也就是有高的强度及韧性,因为承受大冲击所以应提高其断裂抗力,有较高的硬度包括热硬性,

应有好的耐磨性,并应提高模具材料的塑性变形抗力,具有良好的热疲劳抗力,一般来说,温升小于600°的高速锤锻模,偏重于要求好的强韧性,以防冲击破坏,对型腔复杂,精度高的高速锤锻模,温升高,磨损严重。以热强性,热硬性为主。以防止型腔磨损和塌陷。

热挤压模模具的温升和一下因素有关:1.挤压金属因素。 2.挤压工艺因素。 3.毛坯尺寸因素

失效形式:有脆断,冷热疲劳,塑性变形,磨损及表面氧化腐蚀。

性能要求:根据锻压材料及挤压金属差异,受热情况,尺寸大小,受力状况而定,对加工钢材要求好的高温强度及一定的韧性,硬度比尺寸相近的锤锻模稍高。要有较好的冷热疲劳抗力,热稳定性,并有好的淬透性,优良加工工艺性,总之,这两类模具主要是要求具有较高的耐热疲劳性和热稳定性,并且还要求较高的热强性。

压铸模:是在高温下使液态金属压铸成型的一种模具。

失效形式:疲劳损伤,冲蚀,气蚀磨损,尤其是低温合金的压铸,磨损是主要失效形式。

性能要求:根据不同压铸金属的不同受热情况而定,一般要求:1.优良的冷热疲劳性,避免多次反复加热和冷却而出现早期龟裂。2.高温下能保持高的强度,足够的硬度,高的耐磨性和一定的冲击韧度。3.高的淬透性,是整个截面性能够均匀,尤其是对尺寸大的模具更为重要。4.其他

方面,高的导热性,耐腐蚀性好,抗粘模性好等。

热作模具钢的特点:1.大多数为合金工具钢,少数为高温合金和硬质合金。 2.为满足较高的韧性,导热性的要求和合金含量的要求这类模具钢能够的碳的质量分数偏低,多数为中碳成分,一般在0.3%~0.6%范围内,属亚共析钢。 3.随锻压机械能力的加大,加工件形状的复杂化和尺寸精度的要求的提高以及加工材料,加工难度的增大,模具趋向大型化,高精度,高性能,材料趋向多元合金化和合金含量增大,大量采用Cr,W,Mo,Ni,V,Si等合金元素,达到高中合金含量,其中Cr,Mn,Si,Mo可提高淬透性。Mo,W,V可增加他的抗热性和耐磨性。而Cr,Mn,Si又可以获得很好的抗氧化性。 4.热作模具钢的模体部分一般不用碳素钢制造,这是因为碳素钢的淬透性低,热疲劳抗力差,脆性大,易崩裂。

热作模具钢按用途分:可分为:锤锻模具钢,机锻模具钢和热挤压模具用钢,压铸模具钢,热冲裁模具用钢

热作模具钢按性能分:高韧性热作模具钢,高热强性热作模具钢,高耐磨性热作模具钢。

热作模具钢按合金元素分:低合金热作模具钢,中合金热作模具钢,高合金热作模具钢,

热作模具钢按合金元素含量及热处理后性能分类:低耐热高韧性钢,中耐热韧性钢,高耐热性钢,特殊用途模具钢。

塑料模具钢的失效分析

主要殊效形式为磨损失效,塑性变形时效,断裂失效。

塑料模具钢的性能要求与冷作和热作模具钢相比,其使用性能要求并不高,具体要求如下:

1.有较高的硬度,好的耐磨性,型面硬度要求30~60HRC淬硬性大于55,HRC并要有足够的硬化深度,心部有足够的强韧性,以免脆断模型

变形。2.一定的抗热性,在150~250°的长期工作,不氧化不变形,尺寸稳定性好。 3.对有腐蚀介质析出时要求有一定的耐蚀性。

由于塑料模具一般较复杂,表面粗糙度值要求低,精度要求较高,保证有优良的工艺性能,具体要求如下:

1,热处理变形小,对精密模要求变形小于0.05%,并有足够的淬透性。2.切削加工性好,要求有优良的抛光,耐磨性能,镜面抛光可达Ra0.1以下,抛光时不出现麻点或桔皮状缺陷,要求有好的图案花纹刻蚀性,到光洁精密表面。3.对冷加压成型塑料模要求有好的冷压成形性,退火硬度应低塑性好,变形抗力低,冷作硬化弱,要求HBS小于或等于150,当制作复杂的深型腔塑料膜时要求HBS小于或等于130,便于成型加工,但淬后变形抗力要求高。 4.其他要求,焊接性能优良,锻造工艺性能良好。

塑料模具按生产方式可分为:注射成型模,挤出成型模,压延成型模,压制成型模,前三个属于热塑性塑料膜。最后一个属于热固性塑料模。塑料模具可分为两大类:一类是切削加工成型塑料模,一类是冷压成型的塑料模。

切削成型塑料模用钢的要求:经淬火及250°以上回火后具有足够的强度,韧性,耐热,耐磨,抗蚀等性能。 2.切削加工性,模块退火后,硬度一般以不超过227HBS为宜,且基体组织细密均匀夹杂物少,在硬化状态下易于抛光成镜面。 3.锻造工艺性,可锻温度范围宽,塑性好,对锻后冷却速度不敏感,决裂倾向及析出网状及带状碳化物的倾向轻微。 4.热处理工艺要求。有足够的淬透性,其心部硬度在30-35HRC以上。中小型模具用钢应能热浴淬火硬化大型复杂型腔模具用钢应具备气热作硬化能力,过热脱碳及回火,脆性倾向性小。 5.大中型复杂性模具用钢应具备高的强韧性,淬火操作安全可靠,可以预硬化后加工成型,可以表面强化。后加工成型,可以表面强化。

冷压成形塑料模用钢的要求;1退火状态塑性高变形抗力低HBS小于或等于150,型腔复杂的深型腔要求HBS小于或等于130,2淬火后变形抗力高,3含碳量不宜过多,力求使用低碳或超低碳钢材,钢中的合金元素使铁素体产生固溶强化效果,因而需加以限制但Cr不产生固溶强化,并提高淬透性及淬火强化效果

调质刚热处理工艺路线;1钢坯-退火-粗加工-调质-精加工,2钢坯-调质-粗精加工,3预硬化钢坯-粗精加工

冷作模具钢热处理工艺路线;球化退火-预调质-淬火-低温回火

针对塑料模具的具体情况应对冷作模具钢着重注意几个方便;1严格控制钢材的碳化物偏析,它是影响抛光,断裂的重要因素,2以中,低温加热淬火为主,3可以采用等温淬火工艺,4应该充分回火

冷压成型塑料膜选材,以低碳钢为主,工艺路线为;退火-冷压成型-机加工-渗碳-淬火+回火-机加工

切削成型塑料选材,多以调质钢为主进行调质处理后。工艺路线如下;退火-粗加工-调质-精加工或调质-粗加工-精加工

强烈磨损的热固性或热塑性塑料模选材,可选用冷作模具钢制模,工艺过程一般为;球化退火-机加工-(预调质处理)-机加工-淬火+回火-机加工

高级塑料膜选材;可选用超低碳马氏体时效钢,工艺路线,固溶处理(或固溶调质处理)-机加工-时效处理

国内外新型塑料模具钢的发展趋向主要有以下几个方便;1主要发展方向是易切,抛光性好的塑料模具钢2预硬化塑料模具钢应用较广,3国内注重于发展易切,镜面抛光预硬塑料模具钢4时效硬化型塑料模具钢5采用粉末冶金高速钢,6使用耐腐蚀钢

玻璃模具材料的主要性能要求;1耐磨性,2耐热性,3耐腐蚀性,4良好的可加工性和抛光性能,易于机械加工,成型的表面粗糙度值低。

目前玻璃模具材料较多的采用铸铁也有应用耐热钢材和耐热合金,他们的使用情况分为以下几大类:1.工作温度为500~700°,通常采用非合金铸铁。 2.工作温度为600~900°,一般采用合金铸铁或者耐热钢材。 3.工作温度为1000°或更高,可采用耐热合金。

铸铁玻璃模具材料的特点:铸铁所以是玻璃成形模,应用最广泛的材料,由于它易于加工,不含或少量含有合金元素,价格便宜,制造方便,在无专用设备的小厂也能生产,并基本上能满足其性能要求,但在稳定性和抛光性方面稍差,国外应用的主要是灰铸铁,低合金铸铁,球墨铸铁,耐热铸铁及蠕墨铸铁,其中灰铸铁可用来制作各种模具部件,尤其是机械自动吹制成形应用最广泛。国外行列式制瓶机线上的铸铁模使用寿命高达700万件。

硬质合金:是用难熔的高硬度碳化物粉末与少量粘接剂粉末混合后加压成形,再经烧结而成的粉末冶金材料。

常用硬质合金有三种:钨钴类硬质合金,钨钛类硬质合金,钨钴钽类硬质合金。(YG,YT,YW)

万能硬质合金:YG合金的韧性较好,而YT 合金的热硬性较好且不粘接,YW合金性能较全面,兼有二者之优点,适用多种用途。

硬质合金作为模具材料主要用于拉丝模具,冷挤压模具等。。

冷挤压模具制造时选用硬质合金必须注意一下问题:1.必须根据冷挤压的具体工作条件来选择不同种类的硬质合金。 2.硬质合金凹模内壁,应尽量做到不出现拉应力。 3.硬质合金主要适宜于作简单形状的轴对称类零件的凹模。4.硬质合金模具主要适用于零件生产批量大和自动化生产的场合。

锌基合金模具材料主要用于成形模,拉深模,弯曲模,塑料模等。

锌基合金模具使用的特点如下:1.熔点低,因此可用比较简单的设备,和一般技术进行熔化,浇注温度为420~450°,可用多种方法铸造成形,铸件的气孔针孔小,模具复制性好,复杂形状也能很好复制。 2.锌基合金的强度接近低碳钢,加工性能类似青铜铸件,并且具有铝合金的易切削性,易机械加工和修饰加工的特点。3.具有独特的润滑性和耐烧结性,因此用锌基合金拉深模制造的零件,表面不易出现裂陷。4.报废锌基合金模具可重熔再用可降低成本。 5.用经过修整的凸模作型芯,可直接铸出精度好的凹模。6.可用气焊进行修补,且焊接部位的组织与基体基本相同。7.铸造时可将需要镶入的钢件零件直接镶入。也可以直接铸出螺孔。

锌基合金模具的主要不足之处是:1.它的硬度,耐磨性比钢模低很多,寿命比钢模低,最适合新产品的试制和小中批量生产。为了提高使用寿命,以便适应中大批量生产,应采用锌钢复合模具。因为锌基合金强度比较低,所以对复合冲裁模不太实用,对冷挤压模的应用也有些难,若要采用需采取工艺措施,锌合金模具也不能应用于橡胶模和热固性塑料模,这是由于它在200°左右长期使用会产生热变形。2。锌合金铸造成形时,线收缩系数为 1.1%~1.2%,很大的收缩系数使得铸造的成形模弯曲模的精度不高,欲提高大型和精密零件的成型模,弯曲模,以及复杂型面的注塑模的制造精度,需增加机工和钳工的工作量。

锌基合金模具材料按成分可分为: 1.锌铝共晶合金。 2.锌铝共析合金和其他成分的锌铝合金三种。

低熔点合金模具材料有一下特点与应用:1.适用于新产品的试制和多品种小批量生产。 2.可对新产品进行冲压工艺性实验,既可验证产品的设计冲压工艺性是否合理,又为制模提供技术数据。3.用低熔点合金进行小批量试制生产可以缓和模具制造周期长的矛盾,便于新产品的修订。4.铸模时凸模和凹模可以利用同一个样模,一次同时铸成,不需研配,模具调整方便,可在机床上直接对模具进行修整。 5.成本低,合金可重熔再用。

低熔点合金模具材料一般具有以下性能:1。容易熔化,便于制模。 2.有一定的强度。 3.流动性好,合金溶化后流动填充能力好,成形清晰。

4.胀缩率小,模具型腔间隙和制模精度高,对复合结构的低熔点合金模具,要求合金具有一定的冷凝胀性,以便固定模具的镶块及其他部件。

5.与样件不粘连,以便分模。

低熔点合金模具成形的工艺有:1.铸造法,加压法以及机上熔压法等。

表面强化处理按其目的和作用可分为两大类:1.表层化学成分和组织结构改变型,以提高表面的力学性能和物化性能。 2.表层物质保护型,以保护基体并有美观作用,提高模具表面的物化性能。

渗堋过程为分解,吸收,扩散三个阶段。目前使用渗堋方法有四种:1.粉末法(固体渗堋法)。 2.熔岩法。 3.电解熔岩法。 4.气体渗堋法。

固体渗堋可以不用特殊设备,较为简便,它适于处理大型模具,固体渗堋的缺点是,渗堋速度慢,碳化堋,堋铁粉等价格昂贵,扩散时间较长且温度高,渗层浅等。

熔岩渗堋的优点:可通过调整渗堋盐浴的配比来控制渗堋层的组织结构深度和硬度,渗层与基体结合较牢,模具表面粗糙度不受影响,工艺温度较低,渗堋速度较固体法快,设备操作简便。缺点是盐浴流动性差,模具表面残盐清洗较困难。

电解熔岩法的优点:渗堋速度快,并可通过调节电参数控制渗堋厚度,但这种盐浴粘稠性大,工件清洗困哪,还会使工件色泽变暗。

气体渗堋法的优点:渗层均匀,渗堋温度范围较宽,渗堋后工件表面清洗方便,但由于二堋烷不稳定并有爆炸性而三氯化硼容易水解,此法尚待进一步完善。

渗铬方法很多,目前国内主要有两种:固体包装渗铬法和真空渗铬法。

氮碳共渗方法主要有两种:液体氮碳共渗和气体氮碳共渗。

获得氰酸盐的方法有两种:氧化法和合成法。

气体氮碳共渗的介质最常用的有三种:1.吸热式气体+氨 2.固体尿素 3.液体有机介质

影响PVD效果的主要因素是高频电流和偏压,随着高频电流和偏压的增加:1.覆膜中的氧浓度减少。2.覆模由鳞状粗糙表面变得组织致密,表面光滑。 3.光谱反射系数增加。 4.覆模硬度增加。

TiN和TiC也是PVD法在模具上应用的最佳选择,其性能可以和CVD法的镀层比拟。

它具有如下特征:1.对上,下模都进行了高精度加工的金属模具表面,超硬化合物镀层是相当有效地。2.对粗糙的模具表面,镀层效果将丧失。

3.镀层对静载荷有效。

4.镀覆前后的精度无变化,不需再次进行加工。

5.镀层具有优越的耐磨性和高的耐腐蚀性。

模具表面镀覆强化实际应用最广泛的是熔岩浸入法。

影响镀层厚度的主要因素是盐浴温度处理时间和钢的成分(特别是含碳量)。

复合表面强化法是:以使模具获得必要特性的多种单一的传统热处理工序为基础,与以提高性能增加功能为目的,几种表面强化工艺有机的组合起来,达到更好的复合强化效果的工艺方法。

低温电解渗硫是指是模具表面润滑化,渗硫的组织特征是最表层多孔,与基体之间有牢固的扩散结合,它具有以下优点:1.甚至在无润滑状态下润滑系数很低。2.摩擦特性优异烧伤极限高。 3.表面多空,储油性能好。 4.硫化铁为六方晶系,易塑性流动,使摩擦时实际接触面积增大,表面接触应力下降,改善了初期磨合,抗烧伤,抗咬合效果好。

涂料渗透剂由很细的金属粉末,特殊的合成树脂和溶剂三种材料组成。

影响冲裁模失效的主要因素:1、冲裁间隙。2.压边状态。

提高冲裁模寿命的措施:1.尽量采用大间隙。 2.采用弹性卸料板。 3.采用导向装置。 4.增加凸模钢度。 5.选取耐磨性好的模具材料。 6.采用表面强化技术。7.超前维修。

冲裁模可根据工件大小,批量选用模具材料:1.对于小批量,小件,选用T10,T12. 2。.对于小件,大批量选用W18Cr4 V硬质合金及钢结硬质合金。 3.对于形状复杂,截面较大,批量中等的工件,选用Cr12,Cr12MoV或硬质合金镶块。

影响拉深模寿命的主要因素:1.工件材料与模具材料的亲和力。 2.压边力。 3.模具表面粗糙度。

提高拉深模寿命的措施:1.正确选用模具材料。 2.合理润滑。 3.表面处理。

锤锻模的工作特点:1.坯料温度高。 2.冲击力大。 3.摩擦剧烈。 4.急热急冷。

锤锻模的失效形式有磨损,塑性变形,断裂。

影响锤锻模寿命的主要因素: 1.锻件(锻件材料强度;锻件质量;锻件形式) 2.锻模(锻模硬度;型腔深度;圆角半径;承击面积)3.模锻工艺。 4.设备吨位。 5.使用过程。

提高锤锻模寿命的主要措施:

1.合理选取模具硬度。锻模硬度根据锻模大小来选取:

1》小型锻模,型腔硬度取42~47HRC,燕尾硬度取35~39HRC。

2》中型锻模,型腔硬度取39~44HRC,燕尾硬度取33~37HRC。

3》大型锻模,型腔硬度取35~39HRC,燕尾硬度取28~35HRC。

2.合理的选取模具材料。

1》形状简单的中小型锻模,采用5CrMnMo。

2》形状复杂的中小型锻模,采用5C让NiMo。

3》锻造黄铜的锻模,采用5CrNiMo,3Cr3Mo3V.

4》锻造高合金铜,不锈钢,耐热钢的锻模,采用$Cr5MoSiV,3Cr2W8V,4Cr5MoSiV1.

3.进行表面强化。

对模具型腔进行渗氮,渗堋等处理,提高表面的强度,耐磨性,能有效地提高锤锻模寿命。

4.正确使用和维护。

1》锻前将模具预热到250~300℃。2》工间休息时要对模具保温。3》模具使用结束后应缓冷。4》锻造过程中应经常将模具型腔涂冷却剂和润滑剂。5》要控制工作节奏,避免模具温度升得过高。6》模具使用一段时间后,应卸下进行应力退火,并超前修模。

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