沖壓模具常用材料實(shí)用教案

1、第1頁/共24頁第一頁，共25頁。第2頁/共24頁第二頁，共25頁。一、 模具的類別(libi)與要求 鑄模 耐磨，尺寸穩(wěn)定性好 鍛模 耐熱(nai r)沖擊，強(qiáng)度高，韌性好 沖模 耐磨，硬度高，韌性好 注塑模 耐磨，耐腐蝕，表面光滑，強(qiáng)度剛度好 壓鑄模 耐熱(nai r)沖擊，耐腐蝕，耐磨，抗氧化性第3頁/共24頁第三頁，共25頁。二、 模具(mj)零件及要求 成型零部件 凸凹模：要求耐磨、硬度、強(qiáng)度、剛度等機(jī)械性能指標(biāo)優(yōu)異 固定(gdng)零部件 固定(gdng)板：定位精度高，強(qiáng)度剛度好，容易加工 推卸料零部件 推件板、卸料板：強(qiáng)度剛度好，容易加工 支撐零部件 模架：導(dǎo)向精度高，強(qiáng)度剛度

2、好，容易加工第4頁/共24頁第四頁，共25頁。第5頁/共24頁第五頁，共25頁。第6頁/共24頁第六頁，共25頁。第7頁/共24頁第七頁，共25頁。第8頁/共24頁第八頁，共25頁。第9頁/共24頁第九頁，共25頁。三 模具(mj)材料選用依據(jù) 模具材料的性能要滿足使用要求(yoqi)，包括；力學(xué)性能、高溫性能、表面性能： 從工作條件、模具結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品形狀、尺寸、生產(chǎn)批量等方面加以綜合考慮，確定材料應(yīng)具有的性能。 凡形狀復(fù)雜、尺寸精度要求(yoqi)高的模具，應(yīng)選用低變形材料； 承受負(fù)荷大的模具，應(yīng)選用高強(qiáng)度材料， 承受強(qiáng)烈摩擦和磨損的模具，應(yīng)選用硬度高、耐磨性好的材料 承受沖擊負(fù)荷大的模具，應(yīng)

3、選用韌性高的材料。第10頁/共24頁第十頁，共25頁。三 模具(mj)材料選用依據(jù) 模具材料應(yīng)具有良好的工藝性能： 良好的鍛造性、切削加工性與熱處理持性。 對(duì)尺寸較大、精度較高的重要模具，還要求有較大的淬透性、較小的過熱敏感性以及氧化脫碳和淬火變形傾向。 碳素工具鋼由于熱處理淬火后內(nèi)應(yīng)力大，變形開裂傾向大，因此(ync)一般不適于用電火花線切割方法加工的模具。 模具材料選用應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性： 選用材料應(yīng)盡可能考慮到價(jià)格低廉、資源豐富、供應(yīng)方便等。 不重要零件可采用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，如45鋼，Q235等。第11頁/共24頁第十一頁，共25頁。四 常用模具(mj)材料及性能 碳素工具鋼：含碳量范圍為 牌

4、號(hào)有T7、T7A、T8、T8A、T10、T10A、T12、T12A等。價(jià)格低廉，切削性能好，淬火后有較高的硬度和耐磨性，但淬透性較低，淬火時(shí)須急冷、變形開裂傾向大，回火穩(wěn)定性差，紅硬性低，用于250 以下溫度，用于尺寸較小、形狀簡(jiǎn)單、負(fù)荷(fh)較小的冷作模具。通常于淬火和低溫回火后使用。隨牌號(hào)數(shù)字的增加，含碳量增加，熱處理后強(qiáng)度、硬度增加，塑性、韌性下降第12頁/共24頁第十二頁，共25頁。四 常用(chn yn)模具材料及性能 低合金工具鋼 這類鋼含有一定的合金元素(總量在1一3之間)，與碳素工具鋼相比其淬透性、淬硬性較好，耐磨性、紅硬性較高，而且熱處理變形小，回火穩(wěn)定性好。模具中經(jīng)常使用

5、的有： CrWMn、9Mn2V、9SiCr、GCr15、 (適于制作要求變形小、形狀復(fù)雜的各種中、小型冷作模具) 5CrMnMo、5CrNiMo(主要用于制造熱鍛模及熱態(tài)下工作(gngzu)的彎曲模、切邊模)。第13頁/共24頁第十三頁，共25頁。四 常用模具材料(cilio)及性能 高合金工具鋼 這類鋼由于合金元素的大量增加(總量在10以上)，其淬透性、耐磨性顯著增加，熱處理變形極小，廣泛用于承載大、沖次多、工件形狀復(fù)雜的模具。 經(jīng)常采用的冷作模具鋼有Cr12、Cr12MoV（日本牌號(hào)SKD11），鋼的淬火(cu hu)硬度極高，具有高耐磨性，熱處理變形小，淬透性高，也稱低變形鋼，常用來制造

6、截面較大、形狀復(fù)雜、經(jīng)受較大沖擊負(fù)荷的冷態(tài)服役模具。 熱作模具鋼有3Cr2W8、3Cr2W8V等，適于制造表面需要高硬度、高耐磨性的有色金屬壓鑄模、精鍛模、熱擠模等，其使用溫度一般低于600。第14頁/共24頁第十四頁，共25頁。四 常用(chn yn)模具材料及性能 H11和H13鋼：具有良好的綜合力學(xué)性能，適用于熱鍛模、壓鑄模等熱作模具。 HM1：適合于在急冷急熱條件下工作，如輥鍛模，熱擠模等重要(zhngyo)的熱鍛模等。 RM2：適用于精鍛模、平鍛模、壓印模 GR：是高溫性能良好的熱作模具鋼，適用于熱緞、精鍛、熱擠等模具。 這些材料用來取代5CrMnMo、5CrNiMo第15頁/共24

7、頁第十五頁，共25頁。四 常用模具(mj)材料及性能 高碳低合金鋼： 高強(qiáng)韌低合金冷模具鋼GD、火焰淬火空冷鋼CH和易切削精密模具鋼8Cr2S。鋼中含碳量在至之間，主要合金化元素為Cr、Mn、Si和Ni，并用少量強(qiáng)碳化物元素W、Mn、V補(bǔ)充合金化。一般采用淬火、低溫回火，得回火馬氏體基體，彌散分布少量碳化物。這種組織(zzh)強(qiáng)度高，韌性好，有一定耐磨損性能。常用于工作刃口溫度不高、要求強(qiáng)韌性好的冷擠、冷鐓和沖裁模具。第16頁/共24頁第十六頁，共25頁。四 常用模具材料(cilio)及性能 高碳中鉻耐磨鋼 120、301、LD、GM和ER5鋼。這些鋼種可視為在高碳高鉻萊氏體鋼的成分基礎(chǔ)上發(fā)展

8、起來的一類(y li)新型高耐磨鋼。經(jīng)淬火及高溫回火后，具有較強(qiáng)的二次硬化效應(yīng)，具有較高的強(qiáng)韌性和耐磨性能。主要用于代替Cr12、Cr12MoV及高速鋼模具的應(yīng)用領(lǐng)域，有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。第17頁/共24頁第十七頁，共25頁。四 常用(chn yn)模具材料及性能 鑄鐵：用于制造沖壓模具的上、下模座，大型鑲口模具的基座外，具有某些特殊性能酌鑄鐵還可用宋代替模具鋼制造模具主要工作部分(b fen)的受力零件。 灰口鑄鐵：HT250350，強(qiáng)度差，目前應(yīng)用已不多 球墨鑄鐵：QT9002、QT8002、QT6003，要求一定耐蝕性、抗氧化性的模具可選用QT40018、QT40015、QT40010

9、牌號(hào)的球墨鑄鐵。 蠕墨鑄鐵： 有RMT420、RMT380、RuT340等牌號(hào)。 合金鑄鐵：加入鎳、鉬、鉻、釩等合金元素，通過表面火焰淬火來提高表面硬度和耐磨性。第18頁/共24頁第十八頁，共25頁。四 常用模具材料(cilio)及性能 硬質(zhì)合金 常用硬質(zhì)合金有鎢鈷(YG)、鎢鈷鈦(YT)和萬能硬質(zhì)合金(YW)三類。第一類強(qiáng)度韌性較高，第二類則具有較高的紅硬性和抗氧化性。制造模具主要采用鎢鈷(YG)類硬質(zhì)合金。 硬質(zhì)合金有很高的硬度和耐磨性；耐高溫，熱穩(wěn)定性強(qiáng)；抗氧化性和耐蝕性都優(yōu)于鋼；強(qiáng)度高，剛性大，熱膨脹系數(shù)小，電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率都比較大，與鐵及扶合金相近(xin jn)；不需進(jìn)行熱處理。 硬

10、質(zhì)合金的缺點(diǎn)是韌性差，加工困難，可用于制造高速?zèng)_模、多工位級(jí)進(jìn)模、冷擠模、熱擠模、冷鐓模等。第19頁/共24頁第十九頁，共25頁。四 常用模具(mj)材料及性能 鋼結(jié)硬質(zhì)合金 一類是用碳化鈦(TiC)作硬質(zhì)相，另一類是用碳化鎢(WC)作硬質(zhì)相。每一類因基體(粘結(jié)劑)種類不同(鉻鉬鋼、不銹鋼、高速鋼等)，具有不同的性能(xngnng)，因而用途也不同。具有鋼的可鍛造、可機(jī)械加工、可熱處理(退火、淬火、回火)等性能(xngnng)，而且熱處理變形極小，淬火后又具有硬質(zhì)合金的硬度及良好的耐磨性和剛性，用鋼結(jié)硬質(zhì)合金制造冷鐓模、冷擠模、拉深模、拉絲模、熱鍛模、熱擠模、粉末冶金模、陶瓷模等。第20頁/共

11、24頁第二十頁，共25頁。四 常用(chn yn)模具材料及性能 塑料模專用鋼： 預(yù)硬調(diào)質(zhì)型，有P20、718(瑞典(ru din)和H13鋼； 預(yù)硬易切削型，5NiSCa，8Cr2S 時(shí)效硬化型，PMS，SM2，失效處理變形極小 冷擠壓成形型，需滲碳處理第21頁/共24頁第二十一頁，共25頁。四 常用模具(mj)材料及性能 低熔點(diǎn)合金和鋅基合金 拉延(l yn)模、沖裁模等 樹脂材料（汽巴樹脂） 拉延(l yn)模、吸塑模等 鋁材 吸塑模、注塑模等 鋼板 簡(jiǎn)易模具第22頁/共24頁第二十二頁，共25頁。五 模具表面強(qiáng)化(qinghu)處理 物理強(qiáng)化處理： 高頻淬火(cu hu)、火焰淬火(cu hu)、激光熱處理、噴丸強(qiáng)化 化學(xué)強(qiáng)化處理： 滲碳、滲氮、滲硼、TD處理 表面涂層： 電鍍、PVD、CVD、熱噴涂、電火花強(qiáng)化第23頁/共24頁第二十三頁，共25頁。感謝您的觀看(gunkn)！第24頁/共24頁第二十四頁，共25頁。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)第1頁/共24頁。第2頁/共24頁。推件板、卸料板：強(qiáng)度剛度好，容易加工。承受(chngshu)強(qiáng)烈摩擦和