模具选材的重要性

模具选材的重要性

一、冷作冲压模具的特点

1、冷冲裁模：磨损、崩刃、断裂；

2、冷拉深模：磨损、咬合、划伤；

3、冷镦模：脆断、开裂、磨损；

4、冷挤压模：挤裂、疲劳断裂、塑性变形、磨损。

二、冷作冲压模具选材建议

1、

常用的模具材料的介绍

常用的模具材料的介绍: 铸件类: HT250 灰铁250 适用于模座压料芯等大型结构件本体不能热处理 (我们公司基本不用，因为它比HT300差,在小模具和低产量模具上使用较多) HT300 灰铁300 适用于模座压了芯等大型结构件本体据说火焰淬火能提高硬度到40但具体根据(但通常没人这样用) 我们公司最常用的材料之一 MoCr 钼铬铸铁使用于需要一定硬度的机构件,如拉延模面也可用于薄料翻边镶块经过淬火后硬度能达到HRC55-60,比较耐磨. GGG70 (GGG70L) 进口材料,目前国内可能天津有铸造厂能造了(如有人知道的请指正),与M oCr 类似, 硬度HRC60左右，耐磨性更高, GGG70L类似于GGG70升级版本. CH-1(7CrSiMnMoV) 空(风)冷钢用于薄料(通常是1.2以下,根据客户要求)的修边镶块,翻边整型镶块, 锻造类 T10(T10A) 修边刀块/翻边刀块等需要较高硬度的零件,硬度HRC58-62 ,但由于此种材料的耐磨性能很差,在零件超过3mm时不管是翻边还是修边,基本都不用它而选择Cr12MoV,我们公司基本不用这种材料,与之差不多的还有种叫T8A的材料曾经使用过，主要用于制作冲头的垫板. Cr12MoV 修边刀块/翻边刀块等需要较高硬度的零件,HRC58-62,耐磨,常用材料 SKD11 比Cr12MoV 优秀更耐磨,日标,通用的零件,中山伟福,APAC的模具,一般都有厂家直接指定了使用此种材料,(另在产量非常高的情况下，在其表面做TD处理,一种表面硬化涂层,可在MISUMI标准件书上的技术资料上查阅到相关信息. 锻造空冷钢与铸造空冷钢相比,差不多，但锻造的更好,由于一个是铸造出来，一个是锻造出来,用法是还是有很多不同的. 扎钢类/其他类: 20# 用于导柱导套(由于现在都是买标准件,一般都是铸铁的), 45# 最常用的了 Q235(A3) 用于铸入式起重棒等零件,这个比较重要了，很多人可能不是太了解的，由于起重棒这样的零件需要具有以下属性:不需要太高硬度,但需要一定韧性,因为当模具被吊起来以后,即使起重棒要出问题，宁可让它变弯也不能直接断掉,让人更容易观察到可能出的问题，增加安全性. Cr12MoV T10 等材料也有扎钢,由于扎钢和锻造的加工工艺性决定,扎钢必定不能和锻造钢比...

钣金模具材料规格

常用鈑金模具材料規格 1. SS41：低碳機械構造用鋼 含C量0.30﹪；不能進行熱處理；硬度不高;塑性好；強度較低；易進行切削加工；可滿足模具中非成形模板對性能的要求適用于模具結構中的打背板；上﹑下托板；上﹑下墊腳；上﹑下模座；墊板；夾板等受力不大的模板和零件。 2. SKD11：冷間加工合金工具鋼 相當于國內的Cr12MoV；是一種高C；高Cr型合金鋼；有極高的硬度和適宜的韌性；有回火硬化效果；是目前耐磨性最好的合金工具鋼；同時添加Mo；V元素；使其兼具耐磨；不彎形；耐沖擊等特性；其正常工作時硬度為HRC58°~64°。適用于受力較大的模具成形模板和零件.如與料片相接觸受力很大的下模板和上打板. (通常上打板熱處理HRC52°；下模板熱處HRC58°。 3. 鎢鋼 硬度很高；熱處理后硬度可達HRC70°；耐磨耗；耐高溫；但脆性很大；受力不均勻時易發生崩裂；且不易進行切銷加工；材料成本和加工成本較高；元素含量: C 0.50~1.50﹪；AL 0.5~1. 0﹪；Cr 0.5~3.0﹪適用于受力很大的沖壓模具零件(如沖沙拉孔的入子)。 4. YK30 (SK3)：碳素工具鋼 YK30是SK-3的改良鋼種；且有更佳的強韌性和硬化能；易于加工；且具有一般高碳鋼的高硬度和耐磨性元素含量: C 1.00~1.10﹪；Mn 0.8~1.10﹪；Cr 0.2~0.6﹪ 熱處理后硬度HRC50°；用於局部受力較大的模板(采用一般的鋼板會產生較大的彎形)；如模具的上﹑下墊板；夾板；打板等。 5. SKH-9：合金工具鋼 相當于國內的W6Cr4Mo5V2合金工具鋼；硬度較高；熱處理后硬度可達HRC65°；但脆性較大；塑性較差；不易進行切銷加工適用于沖? 3.0以下小孔的沖子材料。 6. A3鋼碳素結構鋼 相當于JIS標準的SS41鋼；在很多時候可于SS41通用。 7. PD20：預硬鋼；不用熱處理便有相當高的硬度 適用于生產批量不大的簡易模具；可節省模具生產的成本。 8. DC53：合金工具鋼 新研發的一種模具材料；性能優于SKD11；可用于模具中受力較大且集中的部分；可有效的提高模具壽命。 9. SKD61 熱間加工合金工具鋼 相當于國內的4Cr5MoSiV；具有高韌性；耐磨性和較佳的防熱熔蝕性；具有回火硬化特性；抗高溫軟化﹑防高溫疲勞性良好。元素含量: C 0.32~0.42﹪；Mo 1.00~1.50﹪；Cr 4.50~5.50﹪

各国钢材牌号对照表

中国德国法国国际标准日本瑞典英国美国 GB DIN W-Nr. NF ISO JIS SS BS ASTM UNS Q195 (A1,B1) S185 (st33) 1.0035 S185 (A33) HR2 －－ S185 (140A10) A285M Gr.B － Q215A USt34-2 1.0028 A34 HR1 SS330 (SS34) 1370 040A12 A283M Gr.C － A215B (A2,C2) RSt34-2 1.0034 A34-2NE －－－－ A573M Gr.58 － Q235A S235JR 1.0037 S235JR Fe 360A SS 400 (SS 41) 1311 S235JR A570 Gr.A K02501 Q235B S235JRG1 1.0036 S235JRG1 Fe 360D －1312 S235JRG1 A570 Gr.D K02502 Q235C S235JRG2 (St 37-2) (USt 37-2) (RSt 37-2) 1.0038 S235JRG2 (E24-2) (E24-2NE) －－－ S235JRG2 (40B,C) A283M Gr.D － Q235D (A3,C3) －－－－－－－－－ Q255A St44-2 1.0044 E28-2 －SM 400A 1412 43B A709M Gr.36 Q255D (A4,C4) －－－－ SM400B (SM 41A) (SM 41B) －－－－ Q275 (C5) S275J2G3 S275J2G4 (St44-3N) 1.0144 1.0145 1.0055 S275J2G3 S275J2G4 Fe430A SS490 (SS50) 1430 S275J2G3 S275J2G4 (43D) －K02901 注：括号内为旧钢号

模具设计与制造专业介绍

材料学院专业介绍 金属材料工程专业（本科） 专业适用范围：本专业培养的学生具有系统的材料学和材料加工工艺的基础理论知识及工程技术知识；具有新材料、新产品、新工艺开发研制能力和创新精神，以及成为相关行业与部门业务骨干和领导者所需要基本素质的德、智、体全面发展、基础扎实、知识面宽、素质高的高级工程技术人才。 专业主干课程：材料学、物理化学、材料科学基础、材料物理性能、理论力学、材料研究方法、制造技术、材料表面技术、材料力学性能、材料失效分析、粉末冶金原理、热处理原理及工艺、计算机在材料学中的应用等。 材料成型及控制工程专业（本科） 专业适用范围：本专业培养材料成型及控制工程的科研、生产及管理方面的高级工程技术人才。学习和掌握材料科学及其成型工艺和技术，掌握材料加工成型的基础理论知识，具备材料成型形状控制、材料组织、结构性能控制和生产过程控制和新材料、新产品、新工艺的开发能力以及机械与自动化等领域内的设计制造、科技开发的能力。 专业主干课程：数学、理论力学、材料力学、机械设计基础、金属学及热处理、工程材料、电工与电子技术、材料成型基础、金属塑性成型原理、计算机辅助设计与制造、材料成型机械设备与模具设计、微机原理与计算机应用等。 模具设计与制造专业（专科） 专业适用范围：模具设计与制造专业是我院示范性教学专业。本专业培养适应社会主义现代化建设需要的德、智、体、美全面发展的，具有冲压模具和塑料模具的设计和制造能力，并特别具有计算机辅助设计能力的高等技术应用型专门人才。突出职业技能型、应用型人才的培养特色，提高实践教学与理论教学的比例，强化基础技能训练，重点学习先进的AutoCAD、Pro/E、UG NX等现代设计软件及数控编程技术。本专业毕业生能在家电、机械、汽车、电子、塑料等行业的生产第一线从事模具钳工、模具修理技师、机械制图技术员、产品设计员、工艺造型设计员、各种模具设计、模具制造及新技术的应用和管理等工作。能运用Pro/E、UG NX、AutoCAD等先进软件进行制品设计和模具设计及数控编程加工制造。

世界各国钢材牌号对照表

一、我国钢号表示方法概述 钢的牌号简称钢号，是对每一种具体钢产品所取的名称，是人们了解钢的一种共同语言。我国的钢号表示方法，根据国家标准《钢铁产品牌号表示方法》（GB221-79）中规定，采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法表示。即： ①钢号中化学元素采用国际化学符号表示，例如Si,Mn,Cr……等。混合稀土元素用“RE”（或“Xt”）表示。 ②产品名称、用途、冶炼和浇注方法等，一般采用汉语拼音的缩写字母表示，见表。 ③钢中主要化学元素含量（%）采用阿拉伯数字表示。表：GB标准钢号中所采用的缩写字母及其涵义

二、我国钢号表示方法的分类说明 1．碳素结构钢 ①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点（σs）为235 MPa 的碳素结构钢。 ②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、 B、C、D。脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。 ③专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。 2．优质碳素结构钢

①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。 ②锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。 ③沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。 3．碳素工具

模具材料及其制备方法的制作方法

本技术提供了一种模具材料及其制备方法，包括以下步骤：将原料按照上述质量百分比进行配料，在真空熔炼炉中熔融，熔融温度为14301480℃，然后在12401320℃下浇注成型，得到预制体；将所述预制体在400℃下保温3小时，然后加热至800℃保温2小时，得到模具材料。与现有技术相比，本技术以C、Al、Mn、Si、Co、Zr、Ni、W、Ti、Fe为原料，各个成分相互作用、相互影响，提高了制备的模具材料的耐高温和耐磨性能。 技术要求 1.一种模具材料，其特征在于，包括以下重量比的成分： C 1.2-2.8％，Al 0.35-0.79％，Mn 0.12-0.88％，Si 1.2-2.9％，Co 3.3-7.5％，Zr0.2- 0.7％，Ni 0.6-2.1％，W 0.3-0.8％，Ti 2.4-4.5％，余量为Fe和不可避免的杂质。 2.根据权利要求1所述的模具材料，其特征在于，C 1.2-2.4％。 3.根据权利要求1所述的模具材料，其特征在于，Al 0.35-0.62％。 4.根据权利要求1所述的模具材料，其特征在于，Mn 0.45-0.88％。 5.根据权利要求1所述的模具材料，其特征在于，Si 1.2-2.1％。 6.根据权利要求1所述的模具材料，其特征在于，Co 3.8- 7.1％。 7.根据权利要求1所述的模具材料，其特征在于，Zr 0.4-0.7％。 8.根据权利要求1所述的模具材料，其特征在于，Ni 0.6-1.6％。 9.根据权利要求1所述的模具材料，其特征在于，Ti 2.8-4.1％。 10.一种权利要求1-9任意一项所述的模具材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 将原料按照上述质量百分比进行配料，在真空熔炼炉中熔融，熔融温度为1430-1480℃，然后在1240-1320℃下浇注成型，得到预制体； 将所述预制体在400℃下保温3小时，然后加热至800℃保温2小时，得到模具材料。

冷作模具钢

冷作模具钢 冷作模具钢包括制造冲截用的模具（落料冲孔模、修边模、冲头、剪刀）、冷镦模和冷挤压模、压弯模及拉丝模等 1.冷作模具钢的工作条件及性能要求 冷作模具钢在工作时．由于被加工材料的变形抗力比较大，模具的工作部分承受很大的压力、弯曲力、冲击力及摩擦力。因此，冷作模具的正常报废原因一般是磨损．也有因断裂、崩力和变形超差而提前失效的。冷作模具钢与刃具钢相比．有许多共同点。要求模具有高的硬度和耐磨性、高的抗弯强度和足够的韧性，以保证冲压过程的顺利进行、其不同之处在于模具形状及加I工艺复杂．而且摩擦面积大．磨损可能性大．所以修磨起来困难。因此要求具有更高的耐磨化模具工作时承受冲压力大．又由于形状复杂易于产生应力集中，所以要求具有较高的韧性；模具尺寸大、形状复杂．所以要求较高的淬透性、较小的变形及开裂倾向性。总之，冷作模具钢在淬透性、耐磨性与韧性等方面的要求要较刃具钢高一些．而在红硬性方面却要求较低或基本上没要求（因为是冷态成形），所以也相应形成了一些适于做冷作模具用的钢种，例如，发展了高耐磨、微变形冷作模具用钢及高韧性冷作模具用钢等。下面结合有关钢种选用进一步说明。 2.钢种选择 通常接冷作模具的使用条件，可以将钢种选择分为以下四种情况： （1）尺寸小、形状简单、轻负荷的冷作模具。例如．小冲头，剪落钢板的剪刀等可选用T7A、T8A、T10A、T12A等碳素工具钢制造。这类钢的优点是；可加工性好、价格便宜、来源容易。但其缺点是：淬透性低、耐磨性差、淬火变形大。因此，只适于制造一些尺寸小、形状简单、轻负荷的工具以及要求硬化层不深并保持高韧性的冷像模等。 （2）尺寸大、形状复杂、轻负荷的冷作模具。常用的钢种有9SiCr、CrWMn、GCr15及9Mn2V等低合金刃具钢。这些钢在油中的淬透直径大体上可达40mm以上。其中9Mn2V钢是我国近年来发展的一种不含Cr的冷作模具用钢．可代替或部分代替含Cr的钢。 9Mn2V钢的碳化物不均匀性和淬火开裂倾向性比CrWMn钢小、脱碳倾向性比9SiCr钢小，而淬透性比碳素工具钢大．其价格只比后者高约30％因此是一个值得推广使用的钢种。 但9Mn2V钢也存在一些缺点如冲击韧性不高，在生产使用中发现有碎裂现象．另外回火稳定性较差，回火温度一般不超过180℃在200℃回火时抗弯强度及韧性开始出现低值。 9Mn2V钢可在硝盐、热油等冷却能力较为缓和的淬火介质中淬火。对于一些变形要求严格而硬度要求又不很高的模具，可采用奥氏体等温淬火。 （3）尺寸大、形状复杂重负荷的冷作模具。须采用中合金或高合金钢．如Cr12Mo、Crl2MoV、Cr6WV Cr4W2MoV等，另外也有选用高速钢的。 近年来用高速钢做冷作模具的倾向巴日趋增大、但应指出，此时已不再是利用高速钢所特有的红硬性长处．而用它的高淬透性和高耐磨性。为此．在热处理工艺上也应有所区别。 选用高速钢做冷模具时．应采用低温淬火．以提高韧性。例如W18Cr4V钢做刃具时常用的淬火温度为1280-1290℃。而做冷作模具时，则应采用1190℃的低温淬火。又如W6Mo5Cr4V2钢．采用低温淬火后可使寿命大大提高、特别是显著减少了折损率。 〔4)受冲击负荷且刀间单薄的冷作模具。如上所述．前三类冷作模具用钢的使用性能要求均以高耐磨性为主为此均采用高碳过共析钢乃至荣氏体钢。而对有的冷作模具加切边楼、冲裁模等．其对口单薄．使用时又受冲击负荷作用则应以要求高的冲击韧性为主。为了解决这一矛盾．可采取以下措施．①降低合碳量．采用亚共折钢．以避免由于一次及二次碳化物而引起钢的韧性下降；②加入Si．、Cr等合金元素．以提高钢的回火稳定性和回火温度（240一270℃回火）这样有利于充分消除淬火应力使叽提高．而又不致降低硬度；②加入W等形成难熔碳化物的元素以细化晶粒、提高韧性。常用的高韧性冷作模具用钢有6SiCr、4CrW2Si；、5CrW2Si等。 3.充分发挥冷作模具钢性能潜力的途径

冷挤压模具选材及热处理

目录 第一章装配图 .................................................................... 错误！未定义书签。第二章工件的服役条件 .. (2) 2.1 概念 (2) 2.2 冷挤压模具 ........................................................... 错误！未定义书签。第三章材料的选取 . (4) 3.1 冷挤压模具材料的选取 (4) 第四章零件的加工工艺路线 (6) 第五章热加工过程及分析 (7) 5.1 冷挤压凹模的热处理工艺 (7) 5.2 冷挤压凸模的热处理工艺 (8) 第六章性能检测方法及分析 (10) 6.1 力学性能检测 (10) 6.2 成分、组织及微观形貌检验 (10) 第七章结论与建议 (14) 参考文献 (15)

第一章装配图 图1-1 带导柱导套实心件正挤压模装配图 1—螺杆 2—弹簧垫圈 3—调节螺母 4—拉杆 5—顶杆 6—凸模 7—活动护套

第二章工件的服役条件 2.1 概念 冷挤压是在常温下对金属材料进行塑性变形，其单位挤压力相当大，同时由于金属材料的激烈流动所产生的热效应可使模具工作部分温度高达200℃以上，加上剧烈的磨损和反复作用的载荷，模具的工作条件相当恶劣。因此冷挤压模具应具有以下特点： (1)模具应有足够的强度和刚度，要在冷热交变应力下正常工作； (2)模具工作部分零件材料应具有高强度、高硬度、高耐磨性，并有一定的韧性； (3)凸、凹模几何形状应合理，过渡处尽量用较大的光滑圆弧过渡，避免应力集中； (4)模具易损部分更换方便，对不同的挤压零件要有互换性和通用性； (5)为提高模具工作部分强度，凹模一般采用预应力组合凹模，凸模有时也采用组合凸模； (6)模具工作部分零件与上下模板之间一定要设置厚实的淬硬压力垫板，以扩大承压面积，减小上下模板的单位压力，防止压坏上下模板； (7)上下模板采用中碳钢经锻造或直接用钢板制成，应有足够的厚度，以保证模板具有较高的强度和刚度[1]。 2、失效方式：常因尺寸磨损和表面产生沟槽而报废。常见的失效方式是疲劳破坏，大多数发生在反行程时，冲头上作用着导致断裂的拉伸和弯曲复合应力。回程开始时，冲头处于弯曲状态，因而在其危险截面上弯曲应力继续起作用。此外，为了将冲头从挤压件中拔出还要附加一个力。因此回程时冲头危险截面上承受的是拉应力与弯曲应力之和。这种失效往往发生在台肩处，由于圆角半径太小。经五千至一万件产品冷挤后，应进行去应力热处理。

模具选材培训教材(

學習目標： 一、使用參考資料查表下，能夠自己選用正確的模具材料。 二、使用參考資料查表下，能夠正確說明腐蝕性模具所使用的模具材料。 材料選用： 模具材料的選用適當與否，不但會直接影響到模具壽命、精度、加工性、價值與成本等有很大之影響，而且也會影響到製成品的品質。近年來塑膠模具隨著各種塑膠成品的迫切需要，不但年年直線增加，而且在內容上也顯著地趨向於產量化，專業化以及精密化，為了達到模具品質的要求，除了模具在加工過程中之技術與設備為必備的條件外，對於模具所採用的材料也愈來愈有嚴格的要求。茲將模具材料的要求條件的種類、用法分述於後。 在設計模具時，設計人員需先對目前市面上及廠內現有的模具材料，徹底的有所了解。模具所用的材料通常大部都是屬於金屬材料，所以在選用模具材料時應考慮到產品的壽命，所採用的樹脂、模具的構造、零件的設計、製造價格、成形品的外觀、物性、尺寸精度以及物理與化學性能等因素。茲將選用模具材料的幾個原則提供給大家作參考。 一、機械加工性好 銑削加工、研磨加工、放電加工等模具主要加工的加工性良好。 二、耐摩耗性佳 此為影響模具壽命及模具精度的主要因素。 三、韌性好 模具零件薄肉部分或受衝擊部分需具此特性。 四、耐蝕性優 視成形材料有些會產生腐蝕性氣體，故模具須能耐這些氣體。 五、熱處理特性好 熱處理變形要小。 六、價廉 具市埸性，能快速而便宜地購得。

七、表面加工性良好 研磨性好，容易獲得鏡面，刻字等加工性佳，且無組織不一、硬 度不勻等缺點。 樹脂種類及模具材料選擇之關係： 樹脂所要求模具鋼料之特性，諸如耐磨損性、耐腐蝕性、鏡面特性或預硬化特性等等，必須事先予以明確化，以便能夠適當地選用各種鋼材。 模具鋼材之基本特性，基本上以耐磨損性材料、耐腐蝕性材料、鏡面拋光型材料以及預硬鋼材等分類。下列敘述其特徵及其改良等級鋼材之情形。一、耐磨損性鋼材 針對一些混有玻璃纖維(glass fiber)或金屬粉末之強化型樹脂，其模具必須要求使用高強度及耐磨損性之材料。以前多使用SKD11等類似之材料，要求的是極小限度的熱處理變形量，現在，漸漸地被HPM31等鋼材所代替。 表一樹脂用模具鋼材依用途之選用基準

模具材料考试题答案 (1)

模具材料 一、名词解释 1.模具失效 :是指模具丧失正常的使用功能，不能通过一般的修复方法使其重新服役的现象。 2.模具寿命 : 是指模具在正常失效前生产出的合格产品数目。 3.冷作模具 : 是指在常温下对材料进行压力加工或其它加工所使用的模具。 4.冷拉深模具 : 是将材进行伸延使之成为一定尺寸，形状产品的模具。 5.热作模具 : 是指将金属坯料加热到再结晶温度以上进行压力加工的模具。 ６.基体钢：是指在高速钢淬火组织基体的化学成分基础上，添加少量的其他元素，适当增减碳元素含量，使钢的成分与高速钢基体成分相同或相近的一类模具钢。 7.回火稳定性：是指随回火温度的升高，材料的强度和硬度下降的快慢程度。 8.热稳定性：钢在受热过程中保持组织和性能稳定的能力。 9.激光合金化：是利用激光束使合金元素与基体表面金属混合熔化，在很短的时间内形成不同化学成分和 结构的高性能表面合金层。 10.激光淬火：是指铁基合金在固态下经激光照射，使表层激光照射，使表层被迅速加热至奥氏体化状态，并在激光停止照射后，快速自冷淬火得到马氏体组织的一种工艺方法。 11.激光熔覆：是利用激光束在工件表面熔覆一层硬度高，耐磨，耐蚀和抗疲劳性好的材料，以提高工件 的表面性能。 12. 渗碳 : 是把钢件置于含有活性炭的介质中。加热至850℃-950℃，保温一定时间，使碳原子渗入钢件 表面的化学热处理工艺。 13. 渗氮 : 渗氮是把钢件置入含活性氮原子的气氛中，加热到一定温度，保温一定时间，使氮原子渗入钢 件表面的热处理工艺。 14. 电镀 : 是指在直流电的作用下，电解液中的金属离子还原沉积在零件表面而形成一定性的金属镀层的过程 15. 电刷镀 : 是在可导电工件{或模具}表面需要镀覆的部位快速沉积金属镀层的新技术。 16. 气相沉积 : 是将含有形成沉积元素的气相物质输送到工件表面，在工件表面形成沉积层的工艺方法。 17.热硬性: 是指钢在较高温度下，仍能保持较高硬度的性能。 18. 冷热疲劳: 是指材料在多少度高温和多少度低温以多大的频率交替的情况下可以保持多长时间的正常 使用性能。 二、填空 1.根据工作条件，模具分为冷作模具、热作模具和塑料模具三大类。 2. 根据工艺特点，冷作模具分为：冷冲裁模具、冷拉深模具、冷挤压模具、冷镦模具等。 3. 模具在使用过程中产生失效的主要形式有：过量变形、表面损伤、断裂开裂、冷热疲劳等

热锻模具选材与制造工艺

热处理不当是导致模具早期失效的重要原因，据某厂统计，其约占模具早期失效因素的35%。 模具热处理包括锻造后的退火，粗加工以后高温回火或低温回火，精加工后的淬火与回火，电火花、线切割以后的去应力低温回火。只有冷热加工很好相互配合，才能保证良好的模具寿命。 模具型腔大而壁薄时需要采用正常淬火温度的上限，以使残留奥氏体量增加，使模具不致胀大。快速加热法由于加热时间短，氧化脱碳倾向减少，晶粒细小，对碳素工具钢大型模具淬火变形小。对高速钢采用低淬、高回工艺比较好，淬火温度低，回火温度偏高，可大大提高韧性，尽管硬度有所降低，但对提高因折断或疲劳破坏的模具寿命极为有效。通常cr12mov钢淬火加热温度为1000℃，油冷，然后220℃回火。如能在这种热处理以前先行热处理一次，即加热至1100℃保温，油冷，700℃高温回火，则模具寿命能大幅度提高。我们在70年代初期对3cr2w8v钢施行高淬、高回工艺热处理钢丝钳热锻模具也取得良好效果，寿命提高2倍多。采用低温氮碳共渗工艺，表面硬度可达1200hv，也能大大提高模具寿命。 低温电解渗硫可降低金属变形时的摩擦力，提高抗咬粘性能。使用6w6mo5cr4v钢制作冷挤压凸模，经低温氮碳共渗后，使用寿命平均提高1倍以上，再经低温电解渗硫处理可以进一步提高寿命50%。模具淬火后存在很大的残留应力，它往往引起模具变形甚至开裂。为了减少残留应力，模具淬火后应趁热进行回火，回火应充分，

回火不充分易产生磨前裂纹。对碳素工具钢，200℃回火1h，残留应力能消除约50%，回火2h残留应力能消除约75%～80%，而如果500～600℃回火1h，则残留应力能消除达90%。 某厂crwmn钢制凸模淬火后回火1h，使用不久便断裂，而当回火2.5h，使用中未发现断裂现象。这说明回火不均匀，虽然表面硬度达到要求，但工作内部组织不均匀，残留应力消除不充分，模具易早期破裂失效。 回火后一般为空冷，在回火冷却过程中，材料内部可能会出现新的拉应力，应缓冷到100～120℃以后再出炉，或在高温回火后再加一次低温回火。表面覆层硬化技术中的pvd、cvd近年来获得较大的进展，在pvd中常用的真空蒸镀、真空溅射镀和离子镀，其中离子镀层具有附着力强、浇镀性好，沉积速度快，无公害等优点。离子镀工艺可在模具表面镀上tic、tin，其使用寿命可延长几倍到几十倍。离子镀是真空蒸膜与气体放电相结合的一种沉积技术。空心阴极放电法(hcd法)是先用真空泵抽真空，再向真空泵通入反应气体，并使真空度保持在10-5～10-2pa范围内，利用低压大电流hcd电子枪使蒸发的金属或化合物离子化，从而在工作表面堆积成一层防护膜。为提高镀敷效率，一般在工件上施加负电压。 锻模的表面处理技术国内应用不太多，这一领域大有开发的必要。

模具选材大纲

模具选材及强韧化 Selecting And Toughening And Strengthening of Mould Materials 课程编号：07370770 学分： 2 学时：30（其中：讲课学时：30 实验学时：0） 先修课程：金属学原理、金属组织控制原理、金属材料强韧化、金属力学性能、金属材料学 适用专业：材料科学与工程类专业，机械制造专业等 教材：《模具材料与使用寿命》，王家瑛主编，机械工业出版社，2000年第1版 开课学院：材料科学与工程学院 一、课程的性质与任务： 《模具选材及强韧化》是材料学本科生的一门选修课。主要任务是在本科生《金属材料学》的基础上，拓宽知识面。介绍国内外各类模具钢的性能特点、生产工艺及应用情况、热处理及表面处理工艺、不同模具的钢种选择等。为学生从事材料科学领域的研究和相关工作打下基础。 二、课程的基本内容及要求 第一章模具材料及热处理概述 1、教学内容 （1）模具寿命与失效分析 （2）模具的性能要求 （3）模具选材原则 2、基本要求 掌握模具的常规力学性能要求和特殊性能要求。掌握模具的服役条件及主要失效形式。掌握模具选材原则及影响模具寿命的因素。 第二章、冷作模具用钢及热处理 1、教学内容 （1）冷作模具钢 （2）冷作模具钢热处理 2、基本要求 掌握冷作模具钢的分类及选择的基本原则。了解各类冷作模具钢的性质、热处理工艺、表面处理工艺及应用情况。 第三章、热作模具用钢及热处理 1、教学内容

（1）热作模具钢 （2）热作模具钢热处理 2、基本要求 掌握热作模具钢的分类及选择的基本原则。了解各类热作模具钢的性质、热处理工艺、表面处理工艺及应用情况。 第四章、塑料模具用钢 1、教学内容 （1）塑料模具要求 （2）塑料模具钢成分特点及材料选择 2、基本要求 掌握塑料模具的性能要求，了解塑料模具钢的牌号、成分特点及性能特点。正确选用塑料模具材料。 第五章、模具表面处理 1、教学内容 （1）模具表面化学热处理 （2）模具表面镀层技术 2、基本要求 掌握化学热处理的原理、方法及涂镀技术，正确选择模具表面处理方法。 1、本课程是网络学习课程，学生通过网络课件自主学习。 2、本课程学习完成后，要求学生完成一篇读书报告或综述性小论文。 五、参考书目： 1 《新编工模具钢及金相热处理》蔡美良等主编，机械工业出版社，1998年第1版。 制定人：邵红红审定人：批准人： 2013 年 4 月日

模具钢材

一. 模具钢材分类 1. 常规按化学成分来分：（1）碳素钢：S50C、S55C （2）合金钢：ⅰ低合金钢（≤5%）；ⅱ中合金钢（5%～10%）；ⅲ高合金钢（＞10%）。 2. 按使用情况来分：（1）塑胶模具钢，（2）冷作模具钢，（3）热作模具钢 ●一般塑胶模具钢以预硬态出厂，热作及冷作钢以退火态出厂。 3. 美国是最早在工具钢中列出塑料模具专用钢的国家，以P来表示为主，共分为五类。 渗碳型塑料模具钢：P1,P2,P3,P4,P5,P6。这类钢含碳量很低，主要是美国早期及用挤压成型制模法，要求冷塑性好，有高的挤压性能，成型后表面渗碳淬火提高表面硬度，使用寿命长。芯部超低碳可使淬火时变形量最小。 调质型塑料模具：P20,P21。目前塑料模具中P20的用量很大，已成为主体，大多数在预硬状态时使用。 中碳合金工具钢用于热固性塑料模。钢号有H13,而L12和S7，O1和A2也有应用。这一类的特点是： 1、基本属二次硬化金钢，500-600℃时的热强性好。 2、含铬较高，大气腐蚀性好。 3、淬透性极好，适用于大模块。 不锈钢用于耐蚀性要求高的塑料模，主要钢号有420,414L,440,416。 时效钢是经过时效处理而获得高的使用性能。有两种，一种是P21低碳Ni-A1时效钢；另一类是18Ni 马氏体时效钢。后者是用于宇航工业的无碳高纯度、高强度、高韧性的材料。用于力学性能、尺寸精度、光洁度和耐蚀性都要求高的塑料模具中。 二. 模具钢材的选用 1. 塑胶模具钢材的选用 1）作为塑胶模具的选材，模具用钢材大致应满足如下要求： （1）优良机械加工性能：塑胶模具型腔的几何形状非常复杂，往往有深孔、深沟槽、窄缝等加工部位。钢材必须具有易切削的性能。 （2）优良抛光性能：无论何种塑胶模具，其型腔的允许表面粗糙度极小，几乎都要求能做到镜面光泽。要达到镜面光泽，首先钢材中的夹杂物要尽量少，而且不能有气泡存在，并且纤维组织均匀。要达到镜面光泽，还有一点是钢材必须具有较高的硬度，一般不低于38HRC的硬度，最好为40～46HRC，而达到55HRC为最佳。在大量生产中的模具，为了减少磨损，除了型腔的表面硬度以外，表面粗糙度也是重要条件。 （3）有良好的表面腐蚀加工性：有很多模具要求成形的塑件表面为各种其他物质的花纹。如皮革纹、绸纹、布纹、精细图案等。这就要求钢材的质地细而均匀，否则表面腐蚀的效果不佳。 （4）电火花加工性好：塑胶模的凹型腔时常采用放电加工，放电加工后表面的硬化层要浅，以便于抛光。抛光在塑胶模的型腔加工中是最耗时间的。时间长则增加成本。目前对自动抛光的技术尚未达到实用阶段，仍然以手工抛光为主。硬化层厚则抛光工时增大。 （5）淬火性能好，变形小：塑胶模具特别是热固性塑胶模具的型腔部分大都必须进行热处理。这就要求钢材具有较好的淬透性和很小的变形。一般热塑性塑胶成形用模具，采用调质、预硬化等处理即可。而热固性塑胶成形用模具则必须淬硬。 （6）要耐磨损又有韧性：塑胶模具是长期承受热交变负荷的，又是长期经受摩擦的。如果仅考虑耐摩擦的一面而不考虑其受热交变负荷的一面是不够的，即使使用冷冲模具用的高碳高合金钢制造也会出现韧性不足而引起开裂。 （7）有耐腐蚀性：有些塑胶，例如聚氯乙烯在成形时能产生盐酸气体，对型腔有腐蚀性。所以对于用于有腐蚀气体的塑胶模，必须考虑钢材的耐腐蚀性。 （8）焊接性好：在型腔加工中，有时难免要补焊。因此模具钢必须有很好地焊接性能。

冲压模具的选材及锻造

工艺与设备 化 工 设 计 通 讯 Technology and Equipment Chemical Engineering Design Communications ·86· 第45卷第1期 2019年1月 1 冲压模具的选材要求 1.1 冲压模具的选材类型 当前，冲压模具生产材料可大致分为：硬质合金、刚结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、高分子材料、铝青铜等，实现了冲压模具形式多样、材料种类多样的发展趋势。一般来说，冲压模具的制造过程，主要经过模具工作条件确定、钢种确定、加工处理三方面。在实际加工中，为确定冲压模具生产材料的合理应用，就必须从冲压模具生产环节的多重要素层面进行探究。 1.2 冲压模具的选材条件 结合冲压模具的选材条件，将要求归纳为： （1）模具适用环境的确定。模具作为汽车、机械零件等生产的辅助模型，始终伴随着实际生产的各个环节，为规避模具实际运用中出现模具短暂性损坏的问题，制作选材时，需依据实际应用环境，合理进行模具材料的取舍。若模具应用环境高温，可以刚结硬质合金、硬质合金的材料作为第一选择。若模具后期应用于强腐蚀性、强氧化性的环境，可以高分子材料、硬质合金等材料作为第一选择。 （2）模具制造的精度条件。冲压模具，在实际生产期间，应按照后期冲压产品加工的实际情况进行综合评价。如冲压模具后期主要运用汽车冲压高精度生产，则进行模具生产时，就应以切割灵活、柔韧度好的材料作为产品加工首选，包括：锌基合金、低熔点合金等，这一选择标准，主要是为了方便加工人员，可以在加工生产期间，对冲压模具进行模具精确制造，局部模具精度处理等。2 冲压模具的锻造工艺要点 冲压模具的锻造工艺要点把握，也与冲压模具的生产质量保障有联系。 2.1 生产冲压毛坯的工艺要求 生产冲压毛坯处理工艺要求，主要是针对材料初步处理期间，可能出现的变形、疲劳、撕裂等问题进行生产要点把握，这是确保冲压模具制造达标的首要工艺实践点。 其一，毛坯切割时，应合理把握刃口切割的力度，尽量避免材料冲裁时，凹凸断面部分相互磨合，影响毛坯的完整度。如生产人员在进行冲压毛坯加工时，采用凹凸模氮化、软氮化后，再进行模型表面化处理，就是按照冲压结构刀刃部分精度加工的要求，进行冲压模型刀刃部分处理的体现。 其二，在模型凹凸部分折断的环节上，初步消除锐角、凸角、齿形、细长悬臂等问题，合理进行不同加工条件的调节， 降低模型初步处理时对冲压毛坯的损坏。 其三，模具初步抛光环节，需尽量避免对毛坯外部光度的损伤。如部分高精度冲压模型生产时，需要采用润滑剂进行润滑处理，就是为了规避实际生产中对抛光面的损伤。 2.2 锻造设备应用要点 冲压模型锻造处理的过程，也是生产加工中的技术基础环节，与后期产品生产加工之间的联系最为密切。 2.2.1 冲压模型锻造设备选择 冲压模型锻造加工时，为了确保锻造过程实践效果最好，需结合锻造设备应用的实际情况，合理把握锻造条件、锻造结构实践的吻合度。如本次产品生产企业应用的锻造设备为高精度生产设备，进行冲压锻造加工时，就应着重从冲压模型锻造部分的数据精确层面上，进行锻造设备的高精度生产；若冲压模型生产设备内部是细化晶粒加工设备生产，外部冲压模型外部加工程度的要求较模糊，进行产品加工时，则需着重把握冲压模型锻造段处理的加工精度，而其他部分，只需按照一般生产模型要求进行加工生产即可。 2.2.2 冲压模型锻造设备大小 冲压模型锻造设备运用时，也需结合锻造模型的大小，选择大小适当的产品生产模型，尽量确保冲压模型加工时，模型生产设备与冲压模型生产的大小之间相互吻合。一般而言，锻造大于1kg 小于2kg 的冲压材料，需要锻造设备65kg ，锻造大于2kg 小于3kg 的冲压材料，需要锻造设备150kg [1]。即随着冲压模具的生产大小变化，适当的调整冲压模型的生产设备。这种科学进行冲压模型锻造设备调整运用的方法，能够确保冲压模型所应用的原材料，在足够大的空间中加工，从而也就避免了模具生产模型生产时，存在模型加工受损的问题。 2.3 锻造步骤与方法要点 冲压模具锻造过程顺利实施，也需生产人员合理把握冲压模具制造的生产步骤和冲压方法。 2.3.1 冲压模具的加工方法 冲压模具的加工方法，主要分为自然性冲压和模式化冲压锻造两种。自然性冲压指生产人员进行冲压模具生产时，可以直接按照冲压材料毛坯设计的形成样式，直接进行冲压处理，无需在锻造的过程中，再次进行锻造材料的调节。而模式化冲压锻造指冲压模型锻造生产期间，需按照模型生产的规定，在初步成型的模型上，进行锻造环节的调整。 如进行刚结硬质合金的锻造生产时，就在毛坯加工环节锻造加工完后，后续直接进行模型切割、压花处理即可；而铝铜合金，在毛坯阶段处理后，还需在后期锻造生产期间， 局部进行模型角度、薄厚、弯曲度等方面的调节，这就是自 （下转第91页） 摘　要：冲压模具是当代工业产品加工的主要工具，它为工业产业生产、材料最优化运用提供了模型参考。基于此，结合现代冲压模具探究的实际情况，着重从冲压模具的选材及锻造层面进行探究，以达到把握冲压模具生产要点，促进汽车生产技术进步的目的。 关键词：冲压模具；模具选材；模具锻造中图分类号：TG385.2 文献标志码：A 文章编号：1003–6490（2019）01–0086–02 Material Selection and Forging of Stamping Die Huang Zhi-yuan Abstract ：Stamping die is the main tool of modern industrial product processing.It provides model reference for industrial production and material optimization.Based on this ，this paper combines the actual situation of modern stamping die research ，focusing on the selection of stamping die materials and forging level to explore ，in order to grasp the key points of stamping die production and promote the progress of automobile production technology. Key words ：stamping die ；die material selection ；die forging 冲压模具的选材及锻造 黄致渊 （荆楚理工学院，湖北荆门?448000） 收稿日期：2018–12–03作者简介： 黄致渊（1998—），男，海南屯昌人，本科在读，主要研 究方向为材料成型及控制工程。

《模具制造工艺学》试卷A及答案

一、判断题：（每题2分，共20分） 1、零件结构的工艺性好就是指零件的结构形状在满足使用要求的前提 下，按现有的生产条件能用较经济的方法加工出来（v） 2、表面粗糙、精度低的毛坯粗基准的选择：一般情况下，同一尺寸方 向上的粗糙基准只能使用二次（X ） 3、工步是在加工表面、加工工具都不变的情况下，连续完成的那一部 分工序。 ？？？？？？？？？？？？？？？？？？？ （？v ？） 4、在加工过程中直接保证的尺寸等称为封闭环。？？ （？ X ？） 5、采用正弦精密平口钳或正弦磁力台夹具只能磨削平面或斜面 （X ） 6、光整加工是最后决定零件形状和尺寸精度的加工工艺方法。 （ X 7、周磨加工精度较高，适用于精磨（？

v ？） 8、铰孔是对中小直径未淬硬孔进行半精加工和精加工。 （？V ?） 9、成形磨削中，凸模必须设计为镶拼结构。（X ） 10、电火花成型加工适宜加工低刚度工件及微细加工。 （V ） 二、选择题：（每题2分，共20分） 1、在不同的生产类型下，同一产品的工艺过程是（C ） A、相同的； B、相似的； C、不同的。 2、下列不属于平面加工方法的是（D ） A、刨削 B 、磨削C 、铣削D 、铰削。 3、对有色金属零件的外圆表面加工，当精度要求为IT6 , Ra= 0.4卩m 时， 它的终了加工方法应该采用（A ） A、精车； B、精磨； C、粗磨； D、研磨。 4、选择精基准的原则中讲到的“基准重合”是指（A ）

A、选择设计基准作为精基准 B、以粗基准作为精基准

C、在多数工序中采用同一组精基准定位 D、选择加工表面本身作为精基准 5、以下适合线切割加工的对象是（C） A、阶梯孔、阶梯轴； B 、型腔； C、成型刀、样板； D 、非导电材料。 6、哪一种材料是电火花线切割高速走丝电极丝所用的材质（A） A.钼 B. 黄铜 C. 石墨 D. 铸铁 7、电火花加工凹模型孔是利用（C）之间脉冲放电产生电腐蚀现象的 原理而进行的。 A.工作液与工件； B. 工作液与工具电极； C.工件与工具电极。 8、用坐标镗床加工孔系，其表面粗糙度可达（B） A、Ra= 0.8 ；B 、Ra=0.4 ；C 、Ra=1.6。 9、模具电火花穿孔加工常用的电极结构形式有（A）0

(新)热模具钢各国对照_

1 各国（前苏联、日本、美国、瑞典、中国等钢牌号见表1）加热模具钢一览表。 表1 加热模具钢一览表 编 号 中国前苏联美国日本瑞典 15CrMnMo5XrM SKT 3 25CrNiMo5XHM SKT 4 34Cr5MoVSi4X 5M|×C H-11SKD 6 44Cr5MoV1Si H-13SKD 61 8402 4Cr5MoV1Si H-13DAC8407 53Cr2W8V3X 2B 8 |×H-21 64Cr5W2VSi4X 2B 8|×

73Cr4W2Mo2V3X 4B 2 M 2 |×(|Du-4 70) 840Cr2SiWMoV Ae40X 2 CBM|×m(|D u-640) 94Cr5WMoVSi4X 5 BM|×C H-12 104Cr4Mo2WVS4X 4M 2 B|×C(|Du2 2) 113Cr3Mo3V3X3Ms|×H-10 1245Cr3W3MoV$i45X 3B 2 M|×C(|Du 23) 134Cr3W5Mo3V4X 3B 5 M 2 |×C(|Du- 471)

143Cr3-3Mo系SKD 7 153N13Mo系DH75 1620Cr2Mo2WVNiCo YHD- 3 174Cr5W5H-14 184Cr4W4MoV2C04H-19SKD8 194Cr3W11V H-22 20见表3QRO- 80M 21见表3QRO- 90M

2255CrNiMoV6德国 2713 235Cr4Mo3SiMnV Ae( 012Ae) 246Cr4Mo3Ni2WV(C G?¤2) 2535Cr3Mo3W2V(HM -1) 263Cr3Mo3VNb(HM?¤ 3） 274Cr3Mo3W4VNb （GR） 284Cr3Mo2NiVNb(HD