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硅钢片冷冲模热处理工艺的改进

硅钢片冷冲模热处理工艺的改进
硅钢片冷冲模热处理工艺的改进

常用的冷冲压模具材料

常用的冷冲压模具材料

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冲压模具工作零件材料的要求 冲压模具工作时要承受冲击、振动、摩擦、高压和拉伸、弯扭等负荷,甚至在较高的温度下工作(如冷挤压),工作条件复杂,易发生磨损、疲劳、断裂、变形等现象。因此,对模具工作零件材料的要求比普通零件高。 由于各类冲压模具的工作条件不同,所以对模具工作零件材料的要求也有所差异。 1.冲裁模材料的要求 对于薄板冲裁模具的工作零件用材要求具有高的耐磨性和硬度,而对厚板冲 裁模除了要求具有高的耐磨性、抗压屈服点外,为防止模具断裂或崩刃,还应具有高的断裂抗力、较高的抗弯强度和韧性。 2. 拉深模材料的要求 要求模具工作零件材料具有良好的抗粘附性(抗咬合性)、高的耐磨性和硬度、一定的强韧性以及较好的切削加工性能,而且热处理时变形要小。 3. 冷挤压模材料的要求 要求模具工作零件有高的强度和硬度、高耐磨性,为避免冲击折断,还要求有一定的韧性。由于挤压时会产生较大的升温,所以还应具有一定的耐热疲劳性和热硬性 11.2.2 冲压模具材料的种类及特性 制造冲压模具的材料有钢材、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

1简述常用的热处理的方法及时效处理

1简述常用的热处理的方法及时效处理。 答:常用热处理方法:退火,正火,淬火,回火,渗碳,渗氮,碳氮共渗,渗硼。时效处理有人工时效处理,自然时效处理。 退火,将工件加热至Ac3以上30~50度,保温一定时间后,随炉缓慢冷却至500度一下在空间中冷却。 正火,将钢件加热至Ac3或Acm以上,保温后从炉中取出在空气中冷却的一种操作。 淬火,将钢件加热至Ac3或Ac1以上,保温后在水或油等冷却液中快速冷却,已获得不稳定的组织。 回火,将淬火后的钢重新加热到Ac1以下的温度,保温后冷却至室温的热处理工艺。 自然时效处理,将工件放置在室温或自然条件下长时间存放而发生的时效现象,称为自然时效处理。 人工时效处理,采用将工件加热到较高温度,并较短时间进行时效处理的时效处理工艺,叫人工时效处理。 2简述钢回火的目的 答:回火又称配火。将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度的适当温度,保温一段时间后在空气或水、油等介质中冷却的金属热处理。或将淬火后的合金工件加热到适当温度,保温若干时间,然后缓慢或快速冷却。目的:一般用以减低或消除淬火钢件中的内应力,或降低其硬度和强度,以提高其延性或韧性。根据不同的要求可采用低温回火、中温回火或高温回火。通常随着回火温度的升高,硬度和强度降低,延性或韧性逐渐增高。 3简述钢的表面淬火的作用及分类。 答:有些零件在工件时在受扭转和弯曲等交变负荷、冲击负荷的作用下,它的表面层承受着比心部更高的应力。在受摩擦的场合,表面层还不断地被磨损,因此对一些零件表面层提出高强度、高硬度、高耐磨性和高疲劳极限等要求,只有表面强化才能满足上述要求。由于表面淬火具有变形小、生产率高等优点,因此在生产中应用极为广泛。 根据供热方式不同,表面淬火主要有感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火等。 4简述感应热处理技术的工作原理及特点。简述超音频感应淬火的工作频率及频率和淬硬层厚度的关系。 答:基本原理将工件放入感应器(线圈)内,当感应器中通入一定频率的交变电流时,周围即产生交变磁场。交变磁场的电磁感应作用使工件内产生封闭的感应电流──涡流。感应电流在工件截面上的分布很不均匀,工件表层电流密度很高,向内逐渐减小, 这种现象称为集肤效应。工件表层高密度电流的电能转变为热能,使表层的温度升高,即实现表面加热。电流频率越高,工件表层与内部的电流密度差则越大,加热层越薄。在加热层温度超

冷冲压模具材料汇总

冲压模具材料制造冲压模具的材料有钢材、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。 a.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[1]。 b.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。 c. 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。 d. 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。 e. 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。 f. 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。 g. 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

冷冲压模具设计实例

A冷冲压模具设计实例 工件名称:手柄 工件简图: 生产批量:中批量 材料:Q235-A钢 材料厚度:1.2mm 1、冲压件工艺性分析 此工件只有落料和冲孔两个工序。材料为Q235-A钢,具有良好的冲压性能,适合冲裁。工件结构相对简单,有一个φ8mm的孔和5个φ5mm的孔;孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求,最小壁厚为3.5mm(大端4个φ5mm的孔与φ8mm孔、φ5mm的孔与R16mm外圆之间的壁厚)。工件的尺寸全部为自由公差,可看作IT14级,尺寸精度较低,普通冲裁完全能满足要求。 2、冲压工艺方案的确定 该工件包括落料、冲孔两个基本工序,可有以下三种工艺方案: 方案一:先落料,后冲孔。采用单工序模生产。 方案二:落料-冲孔复合冲压。采用复合模生产。 方案三:冲孔—落料级进冲压。采用级进模生产。 方案一模具结构简单,但需两道工序两副模具,成本高而生产效率低,难以满足中批量生产要求。方案二只需一副模具,工件的精度及生产效率都较高,但工件最小壁厚 3.5mm 接近凸凹模许用最小壁厚3.2mm,模具强度较差,制造难度大,并且冲压后成品件留在模具上,在清理模具上的物料时会影响冲压速度,操作不方便。方案三也只需一副模具,生产效率高,操作方便,工件精度也能满足要求。通过对上述三种方案的分析比较,该件的冲压生产采用方案三为佳。 3、主要设计计算 (1)排样方式的确定及其计算 设计级进模,首先要设计条料排样图。手柄的形状具有一头大一头小的特点,直排时材料利用率低,应采用直对排,如图8.2.2手柄排样图所示的排样方法,设计成隔位冲压,可显著地减少废料。隔位冲压就是将第一遍冲压以后的条料水平方向旋转180°,再冲第二遍,在第一次冲裁的间隔中冲裁出第二部分工件。搭边值取 2.5mm和 3.5mm,条料宽度为

常见的热处理方法

常见的热处理方法、目的和工序位置的安排 由于热处理工序安排对车削类工艺影响较大,更重要的是往往由于热处理工序安排颠倒,使工件无法继续加工,而且所产生的废品往往是无法挽回的。为此对热处理工序的安排要加以了解,并引起重视。 下面将常见的热处理方法、目的和工序位置的安排分别介绍如下: 一、预备热处理 预备热处理包括退火、正火、调质和时效等。这类热处理的目的是改善加工性能,消除内应力和为最终热处理做好组织准备。退火、正火、调质工序多数在粗加工前后,时效处理一般安排在粗加工、半精加工以后,精加工之前。 1.退火和正火 目的是改善切削性能,消除毛坯内应力,细化晶粒,均匀组织;为以后热处理作准备。 例如:含碳量大于0.7%的碳钢和合金钢,为降低硬度便于切削加工采用退火处理; 含碳量低于0.3%的低碳钢和低合金钢,为避免硬度过低切削时粘刀,而采用正火适当提高硬度。 一般用于锻件、铸件和焊接件。退火一般安排在毛坯制造之后,粗加工之前进行。2.调质 目的是使材料获得较好的强度、塑性和韧性等方面的综合机械性能,并为以后热处理作准备。 用于各种中碳结构钢和中碳合金钢。调质一般安排在粗加工之后,半精加工之前。 调质是最常用的热处理工艺。大部分的零件都是通过调质处理来提高材料的综合机械性能,即提高拉伸强度、屈服强度、断面收缩率、延伸率、冲击功。调质处理能大大提高材料的拉伸和屈服强度,提高屈强比和冲击功,使材料具有强度和塑韧性的良好配合。由于屈服强度、疲劳强度、冲击强度的提高,在零件设计时就可以采用更小的材料截面,从而减少机械设备的整体重量,节省零件占用空问和能量消耗。因此在某些场合为了减少机械空间和机械重量在设计过程中要有意识地利用调质工艺。 需要强调的是,一般来讲调质钢应该为中碳钢( C = 0.3%~0.6%);碳钢中像30、 35、40、45、50等钢种则既可以调质处理又可以正回火使用;而对高碳钢和低碳钢则 不宜采用调质工艺 调质过程是淬火加高温回火。首先需要将零件加热到材料的Acl点以上30~50℃ (800.950℃),保温一定时间,然后在油中或水中冷却。冷却后立即入炉进行回火(500~650℃),以降低淬火应力、调整组织成份,进而达到机械性能要求。而回火温度的制定是根据硬度或性能高低而定的,硬度和强度越高,回火温度越低。调质工序后的任何高于回火温度的加热,都将降低已达到的强度。 选择调质处理时应特别注意以下几点: (1)图纸中应明确要求 应明确写明“调质”。若只写“热处理…H B”外协厂家可能采用其他热处理工艺,比如正回火达到所要求的硬度。而正回火所达到的同样硬度的材料其屈服强度和冲击功会非常低。实际工作中曾发生过地脚螺栓使用时发生早期断裂的事故就是由此导致的。 (2)调质的硬度和硬度范围 要按材料标准选择调质的硬度和硬度范围。这一方面有利于工厂配炉生产,另一方面过窄的硬度范围要求在实际生产中根本无法满足。

冲压模具制造工艺

概述 模具是工业生产中使用极为广泛的工艺装备之一,也是发展工业的基础。模具是成形金属、塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等制件的基础工艺装备,是工业生产中发展和实现少无切屑加工技术不可缺少的工具。模具是一种高效率的工艺设备,用模具进行各种材料的成型,可实现高速度的大批量生产,并能在大量生产条件下稳定的保证制件的质量、节约原材料。因此,在现代工业生产中,模具的应用日益广泛,是当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。许多现代工业的发展和技术水平的提高,在很大程度上取决于模具工业的发展水平。 为了实现工业现代化今后的模具发展趋势大致包括以下几方面: 1、发展高效模具。对于大批量生产用模具,应向高效率发展。如为了适应当前高速压力机的使用,应发5冲模的工作部分零件必须具备的性能展多工位级进模以提高生产效率。 2、发展简易模具。对于小批量生产用模具,为了降低成本、缩短模具制造周期应尽量发展薄板冲模、聚氨酯模具、锌合金、低熔点合金,环氧树脂等简易模具。 3、发展多功能模具。为了提高效率和保证制品的质量,要发展多工位级进模及具有组合功能的双色、多色塑料注射模等。 4、发展高寿命模具。高效率的模具必然需要高寿命,否则将必然造成频繁的模具拆卸和整修或需要更多的备模。为了达到高寿命的要求,除模具本身结构优化外,还要对材料的选用和热处理、表面强化技术予以开发和创新。 5、发展高精度模具。计算机硬件,软件以及模具加工,检测技术的快速发展使得精锻模具CAD/CAM/CAE一体化技术成为锻造企业切实可行的技术。精密,高效是现代锻造业的发展趋势;应用该技术的实践表明,只有基于效率的模具CAD/CAM/CAE…CAX平台才能实现精锻件及其模具的高效率开发。 模具的发展与现状 模具是工业生产中的基础工艺装备,是一种高附加值的高技术密集型产品。 也是高新技术产业的重要领域,其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志,随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展,各行业对模具的需求量越来

冷作模具钢的选材与热处理

冷作模具钢的选材与热处理 刘望道 (武汉轻工大学机械工程学院材料成型及控制工程专业)【摘要】在模具制造中,模具材料作为制造模具的基础,它的性能和热处理工艺对模具寿命有着决定性的影响。本文分析了冷作模具钢的工作条件及失 效形式,提出能满足冷作模具钢工作条件的性能要求,再选择适用的材 料并进行相应的热处理,以保证其性能要求。冷作模具性能要求包括耐 磨性、韧性、强度、抗疲劳性能和杭咬合性。冷作模具材料热处理工艺 性能主要包括:淬透性,淬硬性,耐回火性,过热敏感性,氧化脱碳倾向, 淬火变形和开裂倾向等。 关键词:冷作模具钢;选材;热处理 冷作模具是在常温下对材料进行压力加工或其他加工所使用的模具。冷作模具种类繁多、结构复杂,模具在使用中受到压缩、拉伸、弯曲、冲击、摩擦等机械力的作用。冷作模具正常失效形式主要是磨损、脆断、折弯、咬合、塌陷、啃伤、软化等,因此要求冷作模具用钢在相变热处理后,具有高的变形抗力、断裂抗力、耐磨损、抗疲劳、抗咬合等能力,以保证模具具有一定的耐用度【1】。1.冷作模具的性能要求 根据冷作模具的工作条件及失效形式,冷作模具钢应具有如下基本性能【2-3】:a.高硬度和高耐磨性,工作时保持锋利的刃口 b.较高的强度和韧性及~定的热硬性,工作时刃部不易崩裂或塌陷。 c.较好的淬透性,保证淬火态有较高的硬度和一定的淬透深度。 d.较好的加工工艺性和成形性,较好的淬火安全性,热处理变形小,在复杂断面上不易淬裂。 1.1模具的耐磨性 冷作模具在工作时,表面与坯料之间产生许多次摩擦,模具必须在这种情况下仍能保持较低的表面粗糙值和较高的的尺寸精度,以防早期失效。为提高冷作模具的抗耐磨性能,通常要求模具硬度高于加工件硬度(30~50)%,材料的组织为回火马氏体或下贝氏体,其上分布均匀、细小的粒状碳化物。因此钢中的碳的质量

常用的冷冲压模具材料

常用的冷冲压模具材料 Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

冲压模具工作零件材料的要求 冲压模具工作时要承受冲击、振动、摩擦、高压和拉伸、弯扭等负荷,甚至在较高的温度下工作(如冷挤压),工作条件复杂,易发生磨损、疲劳、断裂、变形等现象。因此,对模具工作零件材料的要求比普通零件高。 由于各类冲压模具的工作条件不同,所以对模具工作零件材料的要求也有所差异。 1.冲裁模材料的要求 对于薄板冲裁模具的工作零件用材要求具有高的耐磨性和硬度,而对厚板冲裁模除了要求具有高的耐磨性、抗压屈服点外,为防止模具断裂或崩刃,还应具有高的断裂抗力、较高的抗弯强度和韧性。 2. 拉深模材料的要求 要求模具工作零件材料具有良好的抗粘附性(抗咬合性)、高的耐磨性和硬度、一定的强韧性以及较好的切削加工性能,而且热处理时变形要小。 3. 冷挤压模材料的要求 要求模具工作零件有高的强度和硬度、高耐磨性,为避免冲击折断,还要求有一定的韧性。由于挤压时会产生较大的升温,所以还应具有一定的耐热疲劳性和热硬性 冲压模具材料的种类及特性 制造冲压模具的材料有钢材、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

冲压模具材料选用

冲压模具材料选用及热处理要求 一. 冲裁模具材料的选用及热处理要求 选用冲裁模具材料应考虑工件生产的批量,若批量不大就没有必要选择高寿命的模具材料;还应考虑被冲工件的材质,不同材质适用的模具材料亦有所不同。对于冲裁模具,耐磨性是决定模具寿命的重要因素,钢材的耐磨性取决于碳化物等硬质点相的状况和基体的硬度,两者的硬度越高,碳化物的数量越多,则耐磨性越好。常用冲压模具钢材耐磨性的劣优依次为碳素工具钢—合金工具钢—基体钢—高碳高铬钢—高速钢—钢结硬质合金—硬质合金。 此外还必须考虑工件的厚度、形状、尺寸大小、精度要求等因素对模具材料选择的影响。 1.传统模具用钢长期以来,国内薄板冲裁模用钢为T10A、CrWMn、9Mn2V、Cr12和Cr12MoV等。 其中T10A为碳素工具钢,有一定强度和韧性。但耐磨性不高,淬火容易变形及开裂,淬透性差,只适用于工件形状简单、尺寸小、数量少的冲裁模具。 T10A碳素工具钢的热处理工艺为:760~810 ℃水或油淬,160~180 ℃回火,硬度59~62HRC。 CrWMn、9Mn2V是高碳低合金钢种,淬火操作简便,淬透性优于碳素工具钢,变形易控制。但耐磨性和韧性仍较低,应用于中等批量、工件形状较复杂的冲裁模具。CrWMn钢的热处理工艺为:淬火温度 820~840 ℃油冷,回火温度200 ℃,硬度60~62HRC。9Mn2V钢的热处理工艺为:淬火温度780~820 ℃油冷,回火温度150~200 ℃,空冷,硬度60~62HRC。注意回火温度在200~300 ℃范围有回火脆性和显著体积膨胀,应予避开。 Cr12和Cr12MoV为高碳高铬钢,耐磨性较高,淬火时变形很小,淬透性好,可用于大批量生产的模具,如硅钢片冲裁模。但该类钢种存在碳化物不均匀性,易产生碳化物偏析,冲裁时容易出现崩刃或断裂。其中,Cr12含碳量较高,碳化物分布不均比Cr12MoV严重,脆性更大一些。 Cr12型钢的热处理工艺选择取决于模具的使用要求,当模具要求比较小的变形和一定韧性时,可采用低温淬火、回火(Cr12为950~980 ℃淬火,150~200 ℃回火;Cr12MoV为1020~1050 ℃淬火,180~200 ℃回火)。若要提高模具的使用温度,改善其淬透性和红硬性,可采用高温淬火、回火(Cr12为1000~1100 ℃淬火,480~500 ℃回火;Cr12MoV为1110~1140 ℃淬火,500~520 ℃回火)。 高铬钢在275~375 ℃区域有回火脆性,应予避免。 2.常用模具新钢种 为了弥补传统模具钢种性能的不足,国内开发或引进了以下性能较好的冲压模具用钢: (1)Cr12Mo1V1(代号D2)钢为仿美国ASTM标准中的D2钢引进的钢种,属Cr12型钢。由于D2钢中Mo、V含量增加,细化了晶粒,改善了碳化物的分布状况,因此D2钢的强韧性(冲击韧度、抗弯强

冷冲压模具说明书

课程设计 冷冲压模具说明书 目录 第一章设计任务————————————————3 1.1零件设计任务———————————————3 1.2分析比较和确定工艺方案——————————3 第二章计算冲裁压力、压力中心和选用压力机———5 2.1排样方式的确定及材料利用率计算——————5 2.2计算冲裁力、卸料力————————————5 2.3确定模具压力中心—————————————6 第三章模具工作部分尺寸及公差—————————7 3.1冲孔部分—————————————————7 3.2落料部分—————————————————7

第四章确定各主要零件结构尺寸—————————9 4.1凹模外形尺寸确定—————————————9 4.2其他尺寸的确定——————————————9 4.3合模高度计算———————————————9 第五章模具零件的加工—————————————9第六章模具的装配———————————————10第七章压力机的安全技术措施——————————12参考文献————————————————————14

第一章设计任务 1.1、零件设计任务 零件简图:如图1所示 生产批量:小批量 材料:Q235 材料厚度:0.5mm 未标注尺寸按照IT10级处理,未注圆角R2. (图1) 1.2、分析比较和确定工艺方案 (一)加工方案的分析.由零件图可知,该零件包含冲孔和落料两个工序。形状较为规则,尺寸较小,精度要求IT10。材料低硬度,强度极限为40MPa. 根据镶片(如图1)包括冲孔、落料两道冲压工序。模具形状较为规则即可以在一个工位完成所有工序。可采用以下两种方案可采用以下几个方案: (1)方案一(级进模) 夹头镶片包括冲孔、落料两道冲压工序在内。形状较为规则,尺寸较小,精度要求IT10。可采用级进模。 (2)方案二(倒装复合模) 将冲孔、落料两道冲压工序用一副模具直接完成冲孔、落料两道工序。采用冲孔、落料倒装复合模(弹性卸料)。模具结构参看所附装配图。 (3)方案三(正装复合模) 正装复合模方案完成工序和倒装复合模完成的工序一样。凸凹模在上模。弹性卸料板卸料。 方案比较: 方案一:采用级进模,安全性好,,但是考虑到级进模结构复杂,工件精度加工精度不高,对称度和位移误差较大,以及加工难度较大,装配位置精度要求高,按照实际生产,级进模成本也高。 方案二:倒装复合模,冲孔废料由下模漏出,工件落在下模表面,需要及时清理。安全性相对较低。但工件精度较高,同轴度,对称度及位置度误差较小,生产效率较高,对材料要求不严,可用边角料.

冷冲压模具装配工艺规范

冷冲压模具装配工艺规范 操作者必须受过冲压模具装配的专业培训,并通过专业考核合格取得上岗证后,才有资格进行冲压模具装配,在模具装配的过程中,必须遵守以下规程: 一、技术要求: .装配好的模具其外形尺寸应符合图纸规定的要求; .上模座的上平面与下模座的底面必须平衡,一般要求在长度上误差不大于上模沿导柱上下滑动应平稳、灵活、无阻滞。 .凸模和凹模的配合间隙应符合图纸要求,周围间隙应均匀一致;凸凹模的工作行程应符合技术要求; .对于圆孔凹模,在钻线切割工艺孔时,应一并将漏料孔钻出(若有因工艺问题不能预先钻出,则按工艺要求执行);装配好的模具,落料孔或出屑槽应畅通无阻,保证制件或废料能自由排出; .模柄的圆柱部分应与上模座上平面垂直; .导柱和导套之间的相对滑动平稳而均匀,无歪斜和阻滞现象; .钻孔、铰孔、攻丝的技术要求: 1)对需进行镗削加工的精密孔,在其预孔时应按下表留取镗削余量; 2)作固定销孔时,应按如下的要求执行: ①程序:先钻预孔(留~余量),然后扩孔(留~余量);最后铰削至所需的孔径要求(包括精度和粗糙度)。 ②原则: a.对于定位要求较高的模具(如两器端板冲孔切角模),其固定销孔钻,扩后应采用手工铰出,以保证精度要求;对于其它模具,可采用机铰方式铰出,但应选择合适的加工参数; . 对于淬硬件的固定孔,应在淬硬前在相应的位置上个铰预配镶件(材料钢)装上,然后再在镶件上制出销孔(要保证对中)。 .各零件外形棱边(工作棱边除外)及销孔,螺钉沉孔必须倒角; .冲裁模具,其凸凹模具在装配前必须先用油石进行修磨; .各种附件应按图纸要求装配齐备; .模具在压力机上的安装尺寸需符合选用设备的要求,起吊零件安全可靠; .模具应在生产的条件下试模,试模所得制件应符合工序图要求,并能稳定地冲出合格的制件。

模具材料热处理x.doc

2.金属硬度 2.1硬度 金属的硬度,是指金属表面局部体积内抵抗外物压入而引起的塑性变形的抗力,硬度越高表明金属抵抗塑性变形的能力越强,金属产生塑性变形越困难。硬度试验方法简单易行,又无损于零件。实际常使用的硬度试验方法有:布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度三种。三种硬度试验值有大致的换算关系,见表一。 布氏硬度HB:布氏硬度是用载荷为P的力把直接D的钢球压入金属表面,并保持一定的时间,测量金属表面上的压痕直径d,据此计算出的压痕面积AB,求出每单位面积所受力,用作金属的硬度值,叫布氏硬度,记作HB。布氏硬度的使用上限是HB450,适用于测定退火、正火、调质钢、铸铁及有色金属的硬度。2.1.1洛氏硬度HRA、HRC: 洛氏硬度是工业生产中最常用的硬度测量的方法,因为操作简便、迅速,可以直接读出硬度值,不损伤工件表面,可测量的硬度范围较宽。但洛氏硬度也有一些缺点,如因压痕小,对材料有偏析及组织不均匀的情况,测量结果分离度大,再现性较差。洛氏硬度(HR)也是用压痕的方式试验硬度。它是用测量凹陷深度来表示硬度值。洛氏硬度试验用的压头分硬质和软质两种。硬质压头为顶角为120o的金刚石圆锥体,使用于淬火钢等硬的材料。HRA硬度有效范围是>70,适用于硬质合金、表面淬火层及渗碳层;HRC硬度有效范围是20-68(相当于 HB230-700,HB450-700超出了布氏硬度的使用上限),适用于淬火钢及调质钢。 2.1.2洛氏硬度HRB 洛氏硬度HRB的测量采用直径1.588mm(1/16")的钢球,适用于退火钢、有色金属等,硬度有效范围是25-100(相当于HB60-230)。 2.1.3维氏硬度HV 维氏硬度也是利用压痕面积上单位应力作为硬度值计量。维氏硬度所使用的压头是锥面夹角为136o的金刚石四方锥体。试验时,在载荷P的作用下,在试样试验面上压出一个正方形压痕。测量压痕两对角线的平均长度d,借以计算压痕面积AV,以P/AV的数值表示试样的硬度,以HV表示。维氏硬度的优缺点:维氏硬度有一个连续一致的标度;试验负荷可任意选择,所得的硬度值相同。试验时加载的压力小,压入深度浅,对工件损伤小。特别适用于测量零件的表面淬硬层及经过表面化学处理的硬度,精度比布氏、洛氏硬度精确。但是维氏硬度的试验操作较麻烦,一般在生产上很少使用,多用于实验室及科研方面。 2.1.4硬度值对照表: 硬度值对照表

(答案)模具材料及热处理试题库

模具材料及热处理试题库 一、判断 1、60钢以上的优质碳素结构钢属高碳钢,经适当的热处理后具有高的强度、韧性和弹性,主要用于制作弹性零件和耐磨零件。(×) 2、40Cr钢是最常用的合金调质钢。(√) 3、60Si2Mn钢的最终热处理方法是淬火后进行高温回火。(×) 4、高合金钢的完全退火的冷却速度是每小时100~150℃。(×) 5、等温淬火与普通淬火比较,可以获得相同情况下的高硬度和更好的韧度。(√) 6、一些形状复杂、截面不大、变形要求严的工件,用分级淬火比双液淬火能更有效的减少工件的变形开裂。(√) 7、渗碳时采用低碳合金钢,主要是为提高工件的表面淬火硬度。(×) 8、均匀化退火主要应用于消除大型铸钢、合金钢锭在铸造过程中所产生的化学成分不均及材料偏析,并使其均匀化。(√) 9、高合金钢及形状复杂的零件可以随炉升温,不用控制加热速度。(×) 10、铬钼钢是本质粗晶粒钢、其淬透性和回火稳定性高,高温强度也高。(×) 11、铬锰硅钢可以代替镍铬钢用于制造高速、高负荷、高强度的零件。(√) 12、铬轴承钢加热温度高,保温时间略长,主要使奥氏体中溶入足够的合金碳化物。(√)13、低合金渗碳钢二次重新加热淬火,对于本质细晶粒钢的零件,主要使心部、表层都达到高性能要求。(×) 14、铸铁的等温淬火将获得贝氏体和马氏体组织。(√) 15、高速钢是制造多种工具的主要材料,它除含碳量高外,还有大量的多种合金元素(W、Cr、Mo、V、Co),属高碳高合金钢。(×)16、钢在相同成分和组织条件下,细晶粒不仅强度高,更重要的是韧性好,因此严格控制奥氏体的晶粒大小,在热处理生产中是一个重要环节。(√)17、有些中碳钢,为了适应冷挤压成型,要求钢材具有较高的塑性和较低的硬度,也常进行球化退火。(√)18、低碳钢正火,为了提高硬度易于切削,提高正火温度,增大冷却速度,以获得较细的珠光体和比较分散的自由铁素体。(√)19、过共析钢正火加热时必须保证网状碳化物完全融入奥氏体中,为了抑制自由碳化物的析出,使其获得伪共析组织,必须采用较大的冷却速度冷却。(√)20、含碳量相同的碳钢与合金钢淬火后,硬度相差很小,但碳钢的强度显著高于合金钢。(×)21、中高碳钢的等温淬火效果很好,不仅减少了变形,而且还获得了高的综合力学性能。(√)22、淬火钢组织中,马氏体处于碳的过饱和状态,残余奥氏体处于过热状态,所以组织不稳定,需要回火处理。(×)23、低碳钢淬火时的比容变化较小,特别是淬透性较差,故要急冷淬火,因此常是以组织应力为主引起的变形。(×)24、工件淬火后不要在室温下放置,要立即进行回火,会显著提高马氏体的强度和塑性,防止开裂。(√)

冷冲压模具概述

任务分析 本任务要求了解以下内容: ● 冷冲压模具概述。 ● 冷冲压的概念。 ● 冷冲压的特点。 ● 冷冲压的发展现状及应用。 ● 冷冲压工序的分类。 ● 冲压设备及技术参数。 ● 曲柄压力机的主要结构类型。 ● 曲柄压力机的基本组成。 任务实施 冷冲压的概念 冷冲压的特点 冷冲压工序的分类 曲柄压力机的结构及组成 本章要点

冷冲压工艺与模具设计 2 1.1 冷冲压模具概述 日常生活中人们使用的很多用具是用冲压方法制造的,例如不锈钢饭缸,它就是用一块圆形金属板料在压床上利用模具对圆形板料加压而冲出来的。可以看出,冷冲压是一种在常温(冷态)下利用冲模在压床上对各种金属(或非金属)板料施加压力使其分离或者变形而得到一定形状零件的金属压力加工方法。 冷冲压是一种先进的金属加工方法。在冷冲压加工中,冷冲模就是冲压加工中所用的工艺装备。没有先进的冷冲压技术,先进的冲压工艺就无法实现。 1.1.1 冷冲压的概念 冷冲压是在常温下利用冲模在压力机上对材料施加压力,使其产生分离或变形,从而获得一定形状、尺寸和性能的零件加工方法。它是一种压力加工方法,是机械制造中的先进加工方法之一。 1.1.2 冷冲压的特点 冷冲压加工是一种先进的金属加工方法,与其他加工方法(切削)比较,它有以下特点: ● 采用冷冲压加工方法,在压床简单冲压下,可以得到形状复杂、用其他加工方法 难以加工的工件。如汽车的前顶盖、车门等薄壳零件。 ● 冷冲压件的尺寸精度是由模具保证的,制出的零件一般不进一步加工,可直接 用来装配,而且有一定精度,具有互换性。因此,冷冲压加工的尺寸稳定、互换 性好。 ● 在耗材不大的情况下,能得到强度高、足够刚性而重量轻、外表光滑美观的零件, 因此,工件的成本较低。 ● 操作简单,劳动强度低,材料利用率高(一般为70%~85%)。 ● 生产率高,冲床冲一次一般可得一个零件,而冲床一分钟的行程少则多次,多则 几百次。同时,生产出的毛坯和零件形状规则,便于实现机械化和自动化。最近 几年发展起来的简易冲模、组合模具、锌基合金冲模等为单件大批量生产创造了 条件,因此,产品造价成本低。 冷冲压的缺点是模具要求高、制造复杂、周期长、制造费用昂贵,因而在小批量生产中受到限制。同时,冲压件的精度决定于模具精度,若零件的精度要求过高,用冷冲压生产就难以达到要求。 1.1.3 冷冲压的发展现状及应用 由于冷冲压具有表面质量好、重量轻、成本低的优点,它还是一种经济的加工方法,

2012冷冲压模具选材及热处理工艺方案设计

2012冷冲压模具选材及热处理工艺方案设计西安工业大学 西安工业大学` 姓名罗水华专业金属材料工程班级 B090210 学号 B09021011 2012 年 12 月 1 日 2013 年 1 月 3 日 1 西安工业大学 设计项目: 冷冲压模具及热处理工艺方案设计 2012 11 15 2013 1 3 完成期限:自年月日至年月日 系别: 机电信息系 班级: B090210 学生姓名: 罗水华 指导教师: 刘健康 批准日期: 2 西安工业大学 摘要 从当今世界范围的模具材料发展来看,无论是材料的品格、规格,或是材料的质量和数量,都可以基本满足现代模具工业的需要。但对于一个具体的模具零件而言,欲从众多模具材料中挑选出最能满足其使用性能要求的材料,并制定出与该性能要求相匹配的合理的热处理方案,则不是一件容易的事。冷作模具材料目前我国常用的冷作模具钢大致分为四大类:碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合

金。尺寸小、形状简单、轻负荷的冷作模具通常用碳素工具钢制作;模具寿命不高、尺寸大、形状复杂;轻负荷的冷作模具一般用低合金工具钢:尺寸大、形状复杂;重负荷的冷作模具需采用中合金或高合金工具钢;受冲击负荷且模刃单薄的冷作模具一般选用高韧性模具钢;尺寸精度要求高、寿命长的模具则要选择粉末高速钢、硬质合金等高档材料。市场流通仍以传统的老材料为主,新型的冷作模具钢,如DS、GD、CH、LD、GM、ER5、65Nb、012Al、LM2、RM2等20几个品牌应用等不普遍~作为课题研究,要了解冷冲压模具钢的热处理工艺,应选用成熟普遍的钢种来实践。 关键词:冷冲压模具;模具材料:热处理工艺。 目录 第一章前言..............................................................................4 1.1 本课题内容概述........................................................................5 1.2.1 课题研究的目的和意义 (5) 1.2.2 课题的研究内容 (5) 3 西安工业大学 1.3 论文的组织结构...........................................................................5 第二章实验方案........................................................................5 2.1 原材料的选择 (6) 2.1.1 概述 (7) 2.1.2 冷冲压模具特点 (7) 2.1.3 冷冲压模具主要损坏形式 (7) 2.1.4 冲头材料的性能要求 (7) 2.1.5 材料的选用...........................................................................7 2.2 加热设备的选择 (9) 2.2.1 热处理设备概论 (9)

冷冲压模具的热处理工艺

5.1 冷冲压模具的常规热处理工艺 1退火 将组织偏离平衡状态的钢加热到适当温度,保温一定时间,然后缓慢冷却(一般为随炉冷却),以获得接近平衡状态组织的热处理工艺叫做退火。 火、扩散退火和去应力退火等等。各种退火的加热温度围和工艺曲线如图5-1所示。 (1)完全退火 完全退火又称重结晶退火,是把钢加热至Ac 3 以上20-30℃,保温一定时间后缓慢冷却(随炉冷却或埋入石灰和砂中冷却),以获得接近平衡组织的热处理工艺。亚共析钢经完全退火后得到的组织是F+P。 完全退火的目的在于,通过完全重结晶,使热加工造成的粗大,不均匀的组织化和细化,以提高性能;或使中碳以上的碳钢和合金钢得到接近平衡状态的组织,以降低硬度,改善切削加工性能。由于冷却速度缓慢,还可以消除应力。 45钢经锻造及完全退火后的性能见表5-1 状态σ b /MPa σ s /MPa Б 5 /% Ψ/% a k /KJ·m-2 HB 锻造后 完全退火 650-750 600-700 300-400 300-350 5-15 15-20 20-40 40-50 200-400 400-600 ≤229 ≤207 完全退火主要用于亚共析钢,过共析钢不宜采用,因为加热到Accm以上慢冷时,二次渗碳体会以网状形式沿奥氏体晶界析出,使钢的韧性大大下降,并可能在以后的热处理中引起裂纹。 (2)等温退火 等温退火是将钢件或毛坯加热到高于Ac 3 (或Ac 1 )的温度,保温适当时间后,较快地冷却到珠光体区的某一温度,并等温保持,使奥氏体转变为珠光体组织,然后缓慢冷却的热处理工艺。 等温退火的目的与完全退火相同,但转变较易控制,能获得均匀的预期组织; 图5-1 碳钢各种退火和正火工艺规示意图

最新模具材料及热处理-答案

精品文档 精品文档 广州城建职业学院2010至2011学年第 1 学期 《模具材料及热处理》试卷( A ) 适用专业:模具设计与制造 考试时间:90 分钟 共 4 页 一、填空题(每空 1 分,共 20 分) 1.金属材料的性能一般分为两类,其中 使用性能 是零件选材及确定尺寸大小的主要依据, 工艺性能 是确定零件加工方法的主要依据。 2. 金属的机械性能主要包括: 强度 、 硬度 、 塑性 、 韧性 、 疲劳强度 。 3. 根据密度大小将金属分为重金属和轻金属,其密度的分界点是: 5.0X103 Kg/m 3 。 4. 体心立方、面心立方、密排六方晶胞原子数分别为: 2、 4 、 6 个,致密度分别为: 0.68 、 0.74 、 0.74 。 5. 普通热处理主要有退火,正火,淬火,回火等工艺方法,表面热处理包括 表面淬火 、 表面化学处理 及 表面气相沉积 等。 6. 碳钢的含碳量范围为: 0.0218%~2.11% 。钢种的常存杂质包括:、 硅 、硫、磷。锰 二、判断题(每小题 2 分,共 20 分) 1. 完全退火加热温度不宜过高,一般在A C3以上20~30°C 。 ( √ ) 2. 退火的工艺过程可简单记忆为:加热—保温—炉冷,正火的工艺过程可简单记忆为:加热—保温—空冷。 ( √ ) 3. 淬透性好的材料,淬硬性也好。 ( × ) 4.调质是指“淬火+高温回火”,只能用于最终热处理。 ( × ) 5. 钢件渗氮以后,一般还需要进行淬火处理,以提高硬度和耐磨性。 ( × ) 6. 优质碳素结构钢的钢号用平均含碳量的万分数表示。 ( √ ) 7. 铸钢的铸造工艺性较好,不易出现浇注不到,缩孔,晶粒粗大等缺陷,用于生产一些不便锻造,形状复杂的零件。 ( × ) 8. 1Cr17,1Cr13,3Cr13均属于马氏体不锈钢。 ( × ) 9. 可锻铸铁顾名思义,是可以锻造的铸铁。 ( × ) 10. P20钢相当于国内的3Cr2Mo ,为预硬型塑料模具钢。 ( √ ) 三、简答题(每小题8分,共32分) 1.实际金属晶体中存在哪些晶体缺陷?它们对力学性能有何影响? 答:(1)点缺陷,主要是空位和间隙原子,还有少量杂质原子。 (2)线缺陷(位错),在晶体中某处有一列或若干列原子发生某种有规律的错排现象。 (3)面缺陷,缺陷呈面状分布,主要在晶界处。 点缺陷的出现,使周围的原子靠拢或撑开,造成晶格畸变,使材料的强度、硬度和电阻率增加。位错密度越大,塑性塑性变形抗力越大,塑性变好。面缺陷使晶界处晶格处于畸变状态,使得晶界处有较高的强度和硬度,晶粒愈细小,晶界愈多,金属的强度、硬度也就愈高。 2.什么是马氏体?马氏体转变有何特点? 答:(1)马氏体是碳在α-Fe 中的过饱和固溶体。马氏体转变不属于等温转变,是在极快的连续冷却过程中进行的。(1)马氏体转变是非扩散相变。(2)马氏体转变是在一定的温度范围内(MS~Mf )连续冷却完成的。(3)马氏体转变的不彻底性,有部分残余奥氏体存在。(4)马氏体转变引起内应力增加。 3. 15、20、25钢为什么称为渗碳钢? 答:15、20、25钢强度较低,但塑性和韧性较高,焊接性能和冷冲压性能较好。可以制造各种用作冷冲压件和焊接件以及一些受力不大但要求高韧性的零件。经渗碳淬火及低温回火后,表面硬度可达60HRC 以上,耐磨性好,而心部仍有一定的强度和韧性,可用来制作要求表面 耐磨并能承受冲击载荷的零件,因此,这三个牌号的钢也称为渗碳钢。 4.拉深模基本性能要求有哪些?如何预防拉深模的粘附和拉毛磨损? 答:拉深模具用钢要求具有高强度、高耐磨性,良好的抗咬合性及热稳定性,并具有良好的切削加工性和热处理性能。表面一般进行镀Cr 或氮化处理。 在拉深不锈钢、高镍合金钢、耐热钢板等材料时,拉深模容易发生粘附和拉毛,一般选择模具材料为铝青铜,如果选用Cr12Mo1V1一类的模具钢,表面要进行渗氮处理,生产批量大时,选用硬质合金。

冷冲压模具设计习题集

冷冲压模具设计习题集 概述 一、思考题: 1、冷冲压工序可分为哪两大类?它们的主要区别是什么? 2、分离工序有哪些工序形式?试用工序简图及自己的语言说明其中两种工序的主要特征。 3、变形工序有哪些工序形式?试用工序简图及自己的语言说明其中两种工序的主要特征。 冲裁 一、思考题: 1、板料冲裁时,其断面特征怎样?影响冲裁件断面质量的因素有哪些? 2、提高冲裁件尺寸精度和断面质量的有效措施有哪些? 3、什么是冲裁件的工艺性,分析冲裁件的工艺性有何实际意义? 4、在设计冲裁模时,确定冲裁间隙的原则是什么? 5、确定冲裁凸、凹模刃口尺寸的基本原则是什么? 6、什么叫排样?排样的合理与否对冲裁工作有何意义? 7、排样的方式有哪些?它们各有何优缺点? 9、什么是压力中心?设计冷冲模时确定压力中心有何意义? 10、试比较级进模和复合模结构特点。

11、冲裁凸模的基本固定方式有哪几种? 12、怎么提高凸模的强度和刚度? 13、设计定位零件时应注意什么? 14、级进模中使用定距侧刃有什么优点?怎样设计定距侧刃? 15、级进模中使用导正销的作用是什么?怎样设计导正销? 16、弹性卸料与刚性卸料各有什么特点。 二、计算题: 1、某厂生产变压器硅钢片零件如图下图所示,试计算落料凹、凸模刃口尺寸及制造公差。 2、计算下图所示零件用的模具的刃口尺寸,并确定制造公差。材料厚度t=,材料:08F。

3、设计冲制下图所示零件的凹模。

4、计算冲裁下图所示零件的凸、凹模刃口尺寸及公差。 5、试确定下图所示零件的合理排样方法,并计算其条料宽度和材料利用率。

6、试根据下图所示的凹模简图画出冲裁件形状及冲裁时的排样图。 7、试根据下图所示的凹模简图画出冲裁件形状及冲裁时的排样图。

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