模具失效与防护第三章.pptx

第三章 模具的选材及热处理; 据调查表明，模具失效的因素中，模具的材料和热处理是影响寿命的主要因素，其比例约占70％。;第一节 模具材料概述 一、模具材料的分类 1.按模具类别的不同分：冷作模具材料、热作模具材料、塑料模具材料、其它模具材料。;二、模具选材的一般原则 三、模具选材的具体考虑因素 （一）模具的工作条件因素 1.载荷的受力大小、速度（冲击状况） 受力大，材料要求强度高；冲击大，则韧性要求好。 2.工作温度 模具的工作温度不同，材料的抗热性能要求也不同。 3. 腐蚀情况 腐蚀严重时，要考虑不锈钢类材料。;（二）模具的失效因素 （三）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. 产品的材质 （四）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、不同部位 1）不同组件 模具组成：工作零件与辅助零件。 工作零件：直接与加工材料接触，要求材料性能比辅助零的高。;2）不同部位 工作部位（型面或刃部）：硬度、耐磨性、抗热性等要求更高。 非工作部位（模体）：硬度、耐磨性、抗热性等可适当降低，但要保证一定的强韧性，有时可采用表面强化或组合、镶嵌结构。 （五）模具的制造工艺因素 （六）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 ;;第二节 冷作模具的选材及热处理 一、冷冲裁模材料及热处理 1.工作条件 主要受冲击力、剪切力。而模具的刃部可看成特殊的剪刀，承受冲击、剪切、弯曲和挤压（冲头），并产生强烈摩擦。 2.失效形式 主要为磨损、崩刃失效。 3. 性能要求 要求高的硬度、高的耐磨性，一定的韧性，较高的抗弯强度和高的断裂抗力。;（一）薄板冷冲材模（板厚≤1.5mm） 1.传统模具材料 1）小批量（1000件以下）冲裁软料薄板 选材：碳素工具钢T8A、T10A，甚至锌合金或加镶钢皮刃口的锌合金。 2）中批量（103～105件）生产的中负荷模具 选材：低合金工具钢，如9Mn2V、9CrWMn、CrWMn、GCr15等钢种。 3）大批量（106件） 选材：可选用高耐磨的Cr12型模具钢，负荷较大的易损小冲头趋向于选用承载能力更高的高速钢W18Cr4V 、W6Mo5Cr4V2等。 4）生产批量特大时 选材：硬质合金，YG10X、YG15等。;2.新型模具用钢 （1）高耐磨微变形中铬模具钢 主要钢种： Cr5Mo1V 、Cr6MoV、 Cr4W2MoV、 Cr2Mn2SiWMoV等。 Cr5Mo1V 、Cr6MoV： 应用：广泛用于各种五金冷冲模以及承受较大冲击的大型复杂冲裁模。 ;;（3）高强韧低合金模具钢 钢号：6CrNiSiMnMoV（代号GD） 应用：用这些钢制作细长或薄片凸模，复杂、大型、薄壁凸凹模等，可有效地解决崩刃、断裂等早期失效问题，显著提高冲裁模的使用寿命。;3.硬质合金和钢结硬质合金 1）硬质合金 a.承受较小冲击的冷冲模，可选用YG10X，其硬度?88.5HRA，抗弯强度?1700MPa； b.承受中等冲击的冷冲模，可选用YG15，其硬度?87.5HRA，抗弯强度?2000MPa； c.承受较大冲击的冷冲模，可选用YG20C，其硬度?86HRA，抗弯强度?2600MPa。 2）钢结硬质合金 特点：性能介于高速钢和硬质合金之间。它既有高硬度、高耐磨性、高弹性模量的特点，又有较高的抗压，抗弯强度和韧性，还可以进行锻造、焊接各种机加工和热处理，能够做出较复杂的模具。;常用钢号：GT35、TLMW50、GW50等。;（二）厚板冷冲裁模 1.传统模具用钢 钢号：常用传统钢种有T8A、9SiCr、60Si2Mn、5CrW2Si、6CrW2Si、Cr12Mo1V1、W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。 a.T8A 特点：强韧性和淬透性较高，但过热敏感，承载能力较低。 应用：它只能用于小批量加工软坯料中厚板的冲裁模。 b.铬钨硅系列低合金工具钢 钢号： 9SiCr、60Si2Mn、5CrW2Si、6CrW2Si。 性能：较高的韧性和一定的耐磨性。 ;c.高耐磨铬钨钒钢、Cr12型模具钢 应用：要求大批量加工产品的重载冲裁模，可用W18Cr4V或W6Mo5Cr4V2钢制作凸模，用Cr12MoV 或Cr12Mo1V1钢制作凹模。;（2）基体钢型冷作模具钢 钢号：6Cr4W3Mo2VNb（代号65Nb）和7CrMo2V2Si（代号LD）。 65Nb钢： a.成分及组织特点： b.性能特点：既具有较高的耐磨性，又具有较高的强韧性。 c.应用：可用于重载冷冲模以及冷挤压模、冷镦模。;LD钢： 成分特点：含碳量和合金元素含量高于6