冲压模具材料的选用及热处理.doc(太全了快收藏！)

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本文导读目录：

1、冲压模具材料的选用及热处理.doc

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3、必须遵守！

冲压模具材料的选用及热处理.doc

　　冲压模具材料的选用及热处理机械技术类2009-10-2317:53:53阅读71评论0字号:大中小据调查,在所有的模具失效因素中,模具的材料和热处理约占70%的比例,成为影响模具寿命的主要因素。

　　因此,在模具的整个设计制造过程中,模具材料的选用和热处理工艺是否适当显得尤为重要。

　　11.2.1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W6Mo5Cr4V2(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。

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　　1、可消除内部的气孔、缩孔和缩松等缺陷；。

　　（9）消失模铸造（Lostfoamcasting）。

　　消失模铸造（又称实型铸造）：是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在负压下浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。

　　工艺流程：预发泡→发泡成型→浸涂料→烘干→造型→浇注→落砂→清理。

　　1、铸件精度高，无砂芯，减少了加工时间；。

　　（10）连续铸造（continualcasting）。

　　连续铸造：是一种先进的铸造方法，其原理是将熔融的金属，不断浇入一种叫做结晶器的特殊金属型中，凝固（结壳）了的铸件，连续不断地从结晶器的另一端拉出，它可获得任意长或特定的长度的铸件。

　　1、由于金属被迅速冷却，结晶致密，组织均匀，机械性能较好；。

　　用连续铸造法可以浇注钢、铁、铜合金、铝合金、镁合金等断面形状不变的长铸件，如铸锭、板坯、棒坯、管子等。

　　塑性成形：就是利用材料的塑性，在工具及模具的外力作用下来加工制件的少切削或无切削的工艺方法。

　　它的种类有很多，主要包括锻造、轧制、挤压、拉拔、冲压等。

　　锻造：是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法。

　　根据成形机理，锻造可分为自由锻、模锻、碾环、特殊锻造。

　　自由锻造：一般是在锤锻或者水压机上，利用简单的工具将金属锭或者块料锤成所需要形状和尺寸的加工方法。

　　模锻：是在模锻锤或者热模锻压力机上利用模具来成形的。

　　工艺流程：锻坯加热→辊锻备坯→模锻成形→切边→冲孔→矫正→中间检验→锻件热处理→清理→矫正→检查。

　　1、锻件质量比铸件高能承受大的冲击力作用，塑性、韧性和其他方面的力学性能也都比铸件高甚至比轧件高。

　　大型轧钢机的轧辊、人字齿轮，汽轮发电机组的转子、叶轮、护环，巨大的水压机工作缸和立柱，机车轴，汽车和拖拉机的曲轴、连杆等。

　　轧制：将金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙（各种形状），因受轧辊的压缩成型轧制使材料截面减小，长度增加的压力加工方法。

　　纵轧:就是金属在两个旋转方向相反的轧辊之间通过，并在其间产生塑性变形的过程。

　　横轧：轧件变形后运动方向与轧辊轴线方向一致。

　　斜轧：轧件作螺旋运动，轧件与轧辊轴线非特角。

　　主要用在金属材料型材，板，管材等，还有一些非金属材料比如塑料制品及玻璃制品。

　　挤压：坯料在三向不均匀压应力作用下，从模具的孔口或缝隙挤出使之横截面积减小长度增加，成为所需制品的加工方法叫挤压，坯料的这种加工叫挤压成型。

　　拉拔：用外力作用于被拉金属的前端，将金属坯料从小于坯料断面的模孔中拉出，以获得相应的形状和尺寸的制品的一种塑性加工方法。

　　1.道次变形量与两次退火间的总变形量有限；。

　　冲压：是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的成形加工方法。

　　全世界的钢材中，有60～70%是板材，其中大部分经过冲压制成成品。

　　汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包，容器的壳体，电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。

　　仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。

　　焊接：也称作熔接,镕接是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。

　　粉末冶金：是制取金属或用金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。

　　1、绝大多数难熔金属及其化合物、假合金、多孔材料只能用粉末冶金方法来制造。

　　3、不会给材料任何污染，有可能制取高纯度的材料。

　　4、粉末冶金法能保证材料成分配比的正确性和均匀性。

　　粉末冶金技术可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品，如含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等。

　　MIM(MetalinjectionMolding)：是金属注射成形的简称。

　　是将金属粉末与其粘结剂的增塑混合料注射于模型中的成形方法。

　　它是先将所选粉末与粘结剂进行混合，然后将混合料进行制粒再注射成形所需要的形状。

　　粘接剂是MIM技术的核心只有加入一定量的粘接剂，粉末才具有增强流动性以适合注射成型和维持坯块的基本形状。

　　半固态成型：利用非枝晶半固态金属（Semi-SolidMetals，简称SSM）独有的流变性和搅熔性来控制铸件的质量。

必须遵守！

　　1、全在清理模具各处金属肖和积垢，显现模具本色。

　　2、参照与模具一起送修的最后一个压铸产品，仔细检查模具存在的问题。

　　有无拉伤、粘模、压蹋、掉肉，有无小型芯弯曲或折断，有无活动型芯插入定位不准，有无断推杆或推杆长度发生变化，有无镶块定位不准，有无紧固螺栓松动等。

　　3、对导致铸件轻微拉伤的型腔塌陷、裂纹、掉块等，可以局部焊补修理，焊补修理应严格按焊补工艺操作，否则将损失很多模具寿命。

　　较小成型零件发生以上故障更加严重或模具损坏。

　　4、较大成型零件成型表面严重塌陷、裂纹、掉块等，可以局部焊补修理，焊补修理应严格按焊补工艺操作，否则将损失很多模具寿命。

　　较小成型零件发生以上故障更加严重或模具损坏。

　　5、对滑动部位如抽芯机构、导向装置等，应进行彻底清理，仔细检查、维修。

　　6、如果有液压抽芯，液压部分与模具同时维修。

　　液压部分维修特别注意清洁，防止污染，否则将会污染整个压铸机液压系统。

　　8、完成维修保养的模具，将成型表面、分型面、安装面做防锈处理，合拢、定模，按模具在机器上的安装方向，放在垫板上。

　　压铸模具的性能和使用寿命与模具的材质紧密相关。

　　好的压铸模具制造材料一般有以下特点:良好的切削性和锻造性;高的耐磨、耐蚀性能;在高温下高强度、高红硬性、抗高温氧化性、抗冲击韧度和回火稳定性;良好的导热性和抗疲劳性;热膨胀系数小;较小热处理变形率和好的淬透性。

　　压铸模具的选材,除了依据浇铸金属的温度和浇铸金属的种类,还应考虑压铸模的各部件受到浇铸金属的冲击和磨损。

　　温度越高,材料应具有越高的热疲劳性能和高温性能。

　　压铸模具工作条件的日益苛刻,对模具材料的冶金质量、性能、寿命等要求不断提高,特别是材料纯净度、等向性要求更高,一些高合金、高质、优化的模具材料不断出现,反过来也促进压铸行业的发展。

　　合理的模具设计是延长压铸模具使用寿命的重要前提。

　　合理的壁厚和冷却水道设计能保证模具的强度和热平衡。

　　模具设计中要特别注意工作中产生应力集中、有较大磨蚀的部位。

　　选配各零件精度需合理:间隙过大则导热不佳,导致热疲劳损伤;间隙过小则产生挤压力和拉应力。

　　在模具制造过程中容易产生内应力,而内应力对模具使用寿命有很大影响。

　　因此,在制造加工模具过程中应尽量避免产生和及时消除内应力。

　　如粗加工后及时去应力回火,用电脉冲替代电火花降低模具表面引张力。

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