模具材料冷作學習教案

1、會計學1模具模具(mj)材料冷作材料冷作第一頁，共107頁。第1頁/共106頁第二頁，共107頁。 制造冷沖壓模具的材料主要是金屬，凸、制造冷沖壓模具的材料主要是金屬，凸、凹模所使用的模具鋼有碳素工具鋼；低合金凹模所使用的模具鋼有碳素工具鋼；低合金工具鋼，中、高合金工具鋼，高速工具鋼，中、高合金工具鋼，高速(o s)工具鋼；基體鋼；硬質合金和鋼結硬質合金工具鋼；基體鋼；硬質合金和鋼結硬質合金等。等。一、冷作一、冷作(ln zu)模具材料及性能要求模具材料及性能要求第2頁/共106頁第三頁，共107頁。等。等。第3頁/共106頁第四頁，共107頁。第4頁/共106頁第五頁，共107頁。第5頁/共

2、106頁第六頁，共107頁。 5， 工藝性能工藝性能 (1) 可切削加工性可切削加工性 應具有較好的可切削加工性能；應具有較好的可切削加工性能； 球化退火改善冷作模具材料的可切削加工性能；球化退火改善冷作模具材料的可切削加工性能； 選用含選用含S、Ca等元素等元素(yun s)的易切削模具材料。的易切削模具材料。 (2) 可鍛性可鍛性 鍛造可以改善材料的內部組織，提高其強度和韌鍛造可以改善材料的內部組織，提高其強度和韌性。性。 (3) 淬透性與淬硬性淬透性與淬硬性 應具有良好的淬透性與淬硬性，以保證應具有良好的淬透性與淬硬性，以保證冷作模具能在較緩和的冷卻介質中淬火硬化；冷作模具能在較緩和的冷

3、卻介質中淬火硬化； 淬火后易獲得高而均勻的硬度淬火后易獲得高而均勻的硬度(5864HRC)，并獲得較，并獲得較深的淬硬層。深的淬硬層。 (4) 淬火變形小淬火變形小 對淬火溫度及模具的尖角等因素不敏感，淬對淬火溫度及模具的尖角等因素不敏感，淬火的開裂傾向小。火的開裂傾向小。模具鋼的選材模具鋼的選材(xun ci)第6頁/共106頁第七頁，共107頁。二、二、 碳素工具鋼碳素工具鋼 優(yōu)點：便宜、易于鍛造成形，切削加工性能優(yōu)點：便宜、易于鍛造成形，切削加工性能也比較好。也比較好。 缺點：淬透性差，變形開裂傾向大，耐磨缺點：淬透性差，變形開裂傾向大，耐磨性和熱強性較低。性和熱強性較低。 1常用碳素工

4、具鋼的牌號常用碳素工具鋼的牌號 T7A、T8A、T10A、T12A等。等。 2力學性能力學性能 (1) 含碳量的影響鋼的硬度含碳量的影響鋼的硬度 主要由含碳量主要由含碳量和組織決定，含碳量越高，則硬度越高，耐磨和組織決定，含碳量越高，則硬度越高，耐磨性越好。性越好。 (2) 淬火溫度的影響淬火溫度的影響 適當提高淬火溫度可適當提高淬火溫度可增加硬化層厚度，從而提高模具的承載能力，增加硬化層厚度，從而提高模具的承載能力，但過高的淬火溫度又會使強韌性下降。但過高的淬火溫度又會使強韌性下降。 (3) 回火溫度的影響回火溫度的影響 碳素工具鋼的硬度隨碳素工具鋼的硬度隨回火溫度的升高而下降，在回火溫度的

5、升高而下降，在150300C回火回火后，抗彎強度及沖擊韌度隨回火溫度的升高而后，抗彎強度及沖擊韌度隨回火溫度的升高而明顯增高，因此明顯增高，因此(ync)應根據(jù)不同鋼號選擇最應根據(jù)不同鋼號選擇最佳回火溫度。佳回火溫度。 第7頁/共106頁第八頁，共107頁。3 3工藝性能工藝性能 (1) (1) 鍛造性能鍛造性能 碳素工具鋼的熱變碳素工具鋼的熱變形抗力低，鍛造溫度范圍寬，鍛造工藝形抗力低，鍛造溫度范圍寬，鍛造工藝性好。性好。 鍛打過程中始鍛、終鍛要輕擊、中鍛打過程中始鍛、終鍛要輕擊、中間進行間進行(jnxng)(jnxng)重擊，擊打過程中注意重擊，擊打過程中注意各部分變形要均勻，要保持各部分

6、的溫各部分變形要均勻，要保持各部分的溫度的均勻；注意多向鐓拔；注意保證足度的均勻；注意多向鐓拔；注意保證足夠的鍛比，總的鍛比一般為夠的鍛比，總的鍛比一般為8 81818，單次，單次鍛比一般為鍛比一般為2 23 3，若采用，若采用5 51010效果更佳。效果更佳。 (2) (2) 退火和正火退火和正火 經鍛造后的碳素經鍛造后的碳素工具鋼模具毛坯需進行工具鋼模具毛坯需進行(jnxng)(jnxng)退火處退火處理，使其具有良好的工藝性能，為切削理，使其具有良好的工藝性能，為切削加工和淬火做好組織準備。加工和淬火做好組織準備。 表表 碳素工具鋼的淬火、回火工藝碳素工具鋼的淬火、回火工藝第8頁/共10

7、6頁第九頁，共107頁。第9頁/共106頁第十頁，共107頁。第10頁/共106頁第十一頁，共107頁。 三、油淬冷作模具鋼三、油淬冷作模具鋼 油淬冷作模具鋼：在碳素工具鋼的基礎上加入適量的油淬冷作模具鋼：在碳素工具鋼的基礎上加入適量的Cr、Mo、W、V、Si、Mn等合金元素。等合金元素。 目的：目的： 以提高鋼的淬透性、力學性能和回火穩(wěn)定性。以提高鋼的淬透性、力學性能和回火穩(wěn)定性。 特點：特點： 具有高的硬度、中等的淬透性，其中具有高的硬度、中等的淬透性，其中CrWMn鋼的淬透性鋼的淬透性優(yōu)于優(yōu)于9Mn2V等鋼，而等鋼，而9Mn2V鋼能在較低的溫度下淬硬，其淬火變形鋼能在較低的溫度下淬硬，其

8、淬火變形會稍小會稍小 一些一些(yxi)。 常用的油淬冷作模具鋼：常用的油淬冷作模具鋼：CrWMn、 9CrWMn、9Mn2V、MnCrWV鋼等。鋼等。第11頁/共106頁第十二頁，共107頁。 1： 9Mn2V鋼鋼 特點：特點：9Mn2V鋼是利用我國豐富的錳、釩資源鋼是利用我國豐富的錳、釩資源(zyun)研制出研制出 來的不含鉻的冷作模具鋼；來的不含鉻的冷作模具鋼； 錳的質量分數(shù)高達錳的質量分數(shù)高達1.70一一2.00； 鋼的淬透性好。鋼的淬透性好。 （1）力學性能）力學性能 9Mn2V鋼的碳化物量比鋼的碳化物量比CrWMn鋼少，顆粒較大鋼少，顆粒較大，耐磨性不及，耐磨性不及CrWMn鋼，但

9、仍比鋼，但仍比T10鋼的耐磨性高鋼的耐磨性高67倍。錳使鋼的倍。錳使鋼的Ms點下降，淬火后殘留奧氏體較多，尤甚于點下降，淬火后殘留奧氏體較多，尤甚于CrWMn鋼，因此淬火變形鋼，因此淬火變形比比CrWMn鋼還小，但其尺寸穩(wěn)定性不及鋼還小，但其尺寸穩(wěn)定性不及CrWMn鋼。鋼。9Mn2V鋼的淬透性鋼的淬透性接近接近9SiCr鋼，低于鋼，低于CrWMn鋼；鋼； 缺點缺點: 回火穩(wěn)定性較差，幾乎與碳素工具鋼相近。回火穩(wěn)定性較差，幾乎與碳素工具鋼相近。 第12頁/共106頁第十三頁，共107頁。 (2) 工藝性能工藝性能 (a) 鍛造工藝鍛造工藝 始鍛溫度始鍛溫度11301160，終鍛溫度，終鍛溫度80

10、0，空冷到空冷到650700，再緩冷。，再緩冷。 (b) 退火工藝退火工藝 加熱溫度加熱溫度750770，保溫，保溫35h，等溫溫度，等溫溫度680700，保溫，保溫46h。 (c) 淬火工藝淬火工藝 淬火溫度淬火溫度780820，油冷，硬度，油冷，硬度62HRC以以上，熱處理變形較小。上，熱處理變形較小。 (d) 回火工藝回火工藝 回火溫度回火溫度150200，空冷，硬度，空冷，硬度6062HRC,回火溫度在回火溫度在200300，有回火脆性及顯著的體積膨脹，有回火脆性及顯著的體積膨脹，應設法預防。應設法預防。 （3）應用：）應用： 適于制造一般要求的尺寸較小的冷沖模、冷壓模適于制造一般要求

11、的尺寸較小的冷沖模、冷壓模、雕刻、雕刻(diok)模、落料模等。制作板料厚度小于模、落料模等。制作板料厚度小于4mm的冷沖模的冷沖模，刃磨壽命穩(wěn)定在，刃磨壽命穩(wěn)定在23.5萬次。萬次。第13頁/共106頁第十四頁，共107頁。 2： 9SiCr鋼鋼 9SiCr鋼是一種專用刃具鋼，也可用來制造鋼是一種專用刃具鋼，也可用來制造(zhzo)機床附件和機床附件和冷作模具，如打印模、滾齒模、搓絲板、冷沖模等，目前正逐步應冷作模具，如打印模、滾齒模、搓絲板、冷沖模等，目前正逐步應用到載荷較大的模具，部分取代用到載荷較大的模具，部分取代Crl2鋼。鋼。 （1）力學性能）力學性能 9SiCr鋼在室溫至鋼在室溫

12、至900的力學性能見下表。的力學性能見下表。第14頁/共106頁第十五頁，共107頁。第15頁/共106頁第十六頁，共107頁。 （2）工藝性能 (a) 鍛造工藝 始鍛溫度10501100，終鍛溫度850800，鍛后緩冷； (b) 退火工藝 加熱溫度780810，保溫24h；等溫溫度680720，保溫46h； (c) 淬火工藝 淬火溫度860880，油冷，硬度6265HRC，可采用分級或等溫淬火； (d) 回火工藝 回火溫度180200，硬度6062HRC，在250回火脆性，應避免在此溫度范圍回火。 ( 3) 應用范圍 適于制造冷沖模(chngm)和打印模等。如用9SiCr鋼制造的螺栓十字槽沖

13、模(chngm)，經900，260280等溫30min，則硬度為5759HRC，強韌性好，使用壽命比經常規(guī)處理的沖模(chngm)提高3倍。第16頁/共106頁第十七頁，共107頁。第17頁/共106頁第十八頁，共107頁。第18頁/共106頁第十九頁，共107頁。4：CrWMn鋼鋼 是是9CrWMn 的改進型，提高了的改進型，提高了C、Cr、W的含量。與的含量。與9Mn2V鋼和鋼和9SiCr鋼比較，鋼比較，CrWMn鋼在淬火及低溫回火鋼在淬火及低溫回火(hu hu)狀狀態(tài)下含有較多的碳化物，因而具有較高的態(tài)下含有較多的碳化物，因而具有較高的硬度和耐磨性，硬度和耐磨性，W能細化晶粒，由于能細化

14、晶粒，由于Mn的的存在，使淬火后有較多的殘余存在，使淬火后有較多的殘余A組織，因組織，因而淬火變形小，習慣稱微變形鋼。而淬火變形小，習慣稱微變形鋼。(1) 力學性能力學性能 具有較高的硬度和耐磨性、具有較高的硬度和耐磨性、較好的韌性并能減小過熱敏感性、淬火變較好的韌性并能減小過熱敏感性、淬火變形較小。形較小。 第19頁/共106頁第二十頁，共107頁。第20頁/共106頁第二十一頁，共107頁。用于制造拉絲模、冷鐓模等冷作用于制造拉絲模、冷鐓模等冷作模具零件。模具零件。第21頁/共106頁第二十二頁，共107頁。 6 6CrNiSiMnMoV(GD)鋼鋼 （新）（新） 特點：特點：GD鋼是一種

15、碳化物偏析小而淬透性高的高強韌鋼。鋼是一種碳化物偏析小而淬透性高的高強韌鋼。 成分：成分：GD鋼的合金總量在鋼的合金總量在4(質量分數(shù)質量分數(shù))左右，在左右，在CrWMn鋼的鋼的基礎上，適當降低含碳量，以減少碳化物偏析，同時添加基礎上，適當降低含碳量，以減少碳化物偏析，同時添加Ni、Si、M。 (1) 力學性能力學性能 強韌性高：強韌性指標接近基體鋼，有些韌性強韌性高：強韌性指標接近基體鋼，有些韌性指標超過基體鋼；指標超過基體鋼；GD鋼的沖擊韌度、小能量多沖抗力、斷裂韌度、鋼的沖擊韌度、小能量多沖抗力、斷裂韌度、抗壓屈服點等均優(yōu)于抗壓屈服點等均優(yōu)于CrWMn鋼和鋼和Cr12MoV鋼。鋼。 (2

16、) 工藝性能工藝性能 (a) 鍛造工藝鍛造工藝 GD鋼的碳化物偏析小，下料后可直接使用鋼的碳化物偏析小，下料后可直接使用(shyng)。若需改鍛，鍛造性能好，。若需改鍛，鍛造性能好， GD鋼鍛造溫度區(qū)間寬，可以一鋼鍛造溫度區(qū)間寬，可以一次成形，成材率可達次成形，成材率可達80以上。其加熱溫度以上。其加熱溫度10801120，始鍛溫，始鍛溫度度10401060，終鍛溫度，終鍛溫度850。第22頁/共106頁第二十三頁，共107頁。 (b) 退火工藝退火工藝 加熱到加熱到760780，保溫，保溫2h，然后以，然后以30/h的速度冷到的速度冷到680，再保溫，再保溫6h，爐冷到，爐冷到550出爐空冷

17、。出爐空冷。 (c) 淬火及回火淬火及回火 淬火溫度淬火溫度870930，以，以900最佳，鹽最佳，鹽浴爐加熱，加熱系數(shù)為浴爐加熱，加熱系數(shù)為45s/mm，可油淬、空冷或風冷?；鼗饻?，可油淬、空冷或風冷?；鼗饻囟葹槎葹?75230，回火硬度為，回火硬度為5862HRC 。 （3）應用范圍）應用范圍 可代替可代替CrWMn、Crl2型、型、GCr15、6CrW2Si、9SiCr、9Mn2V等鋼制作各種類型的易崩刃、易斷裂等鋼制作各種類型的易崩刃、易斷裂的冷作模具，如冷擠模、冷彎模、冷鐓模、精密塑料模、溫熱擠的冷作模具，如冷擠模、冷彎模、冷鐓模、精密塑料模、溫熱擠壓模等，另外，應用于火焰淬火模具也

18、已取得了可喜壓模等，另外，應用于火焰淬火模具也已取得了可喜(kx)的進的進展。展。第23頁/共106頁第二十四頁，共107頁。8Cr2MnWMoVS(8Cr2S)8Cr2MnWMoVS(8Cr2S)第24頁/共106頁第二十五頁，共107頁。 1： Cr5MolV鋼鋼 特點：特點：Cr5Mo1V鋼是具有較好綜合性能的中合金冷作模鋼是具有較好綜合性能的中合金冷作模具鋼。在空淬冷作模具鋼中，它具有較好的淬透性、較高的耐具鋼。在空淬冷作模具鋼中，它具有較好的淬透性、較高的耐磨性和較小的熱處理變形。磨性和較小的熱處理變形。 （1）力學性能）力學性能 Cr5Molv鋼的含鉻量中等，共晶碳化物少，鋼的含鉻

19、量中等，共晶碳化物少，碳化物分布均勻，耐磨性好，熱處理變形小，淬透性好。在較碳化物分布均勻，耐磨性好，熱處理變形小，淬透性好。在較低的淬火溫度獲得低的淬火溫度獲得(hud)較高的硬度?？箯潖姸容^較高的硬度?？箯潖姸容^Cr6WV鋼鋼高。高。 第25頁/共106頁第二十六頁，共107頁。第26頁/共106頁第二十七頁，共107頁。 2：Cr6WV鋼 特點： Cr6WV鋼是一種具有較好綜合性能的高碳中鉻冷作模具鋼。淬火(cu hu)變形小，淬透性好，具有較好的耐磨性和一定的韌性。由于鋼中的合金元素和碳含量較低，所以其碳化物分布較Cr12和Cr12MoV鋼均勻。 （1）力學性能 強韌性高、耐磨性低、具

20、有優(yōu)良的強韌性：抗彎強度為350400MPa、沖擊韌度比Crl2MoV鋼高40。第27頁/共106頁第二十八頁，共107頁。第28頁/共106頁第二十九頁，共107頁。第29頁/共106頁第三十頁，共107頁。第30頁/共106頁第三十一頁，共107頁。第31頁/共106頁第三十二頁，共107頁。第32頁/共106頁第三十三頁，共107頁。第33頁/共106頁第三十四頁，共107頁。第34頁/共106頁第三十五頁，共107頁。要求高耐磨的冷沖模、冷剪切刃、鉆套、拉伸模等。要求高耐磨的冷沖模、冷剪切刃、鉆套、拉伸模等。P38P38。第35頁/共106頁第三十六頁，共107頁。第36頁/共106頁

21、第三十七頁，共107頁。第37頁/共106頁第三十八頁，共107頁。第38頁/共106頁第三十九頁，共107頁。第39頁/共106頁第四十頁，共107頁。 (C) (C) 預調質工藝在高合預調質工藝在高合金鋼中，由于淬火溫度比較高，金鋼中，由于淬火溫度比較高，預調質處理溫度可比模具最終熱預調質處理溫度可比模具最終熱處理的溫度低處理的溫度低10 3010 30。回火。回火(hu hu)(hu hu)也在較高的溫度下進也在較高的溫度下進行，使處理后可以進行精加工。行，使處理后可以進行精加工。第40頁/共106頁第四十一頁，共107頁。第41頁/共106頁第四十二頁，共107頁。第42頁/共106頁

22、第四十三頁，共107頁。50%100% 50%100% 。（1 1）力學性能：）力學性能：6W66W6鋼有較高的強鋼有較高的強度和韌性，較好的耐磨性，并有度和韌性，較好的耐磨性，并有較好的加工工藝性能。多用于要較好的加工工藝性能。多用于要求強韌性高的冷擠壓模和冷沖模。求強韌性高的冷擠壓模和冷沖模。第43頁/共106頁第四十四頁，共107頁。第44頁/共106頁第四十五頁，共107頁。W6Mo5Cr4V2W6Mo5Cr4V2和高碳高鉻鋼都高。和高碳高鉻鋼都高。但在壓力超過但在壓力超過2450MPa2450MPa的的模具上應用，并要求有高耐磨的模具上應用，并要求有高耐磨的情況下，情況下，65Nb6

23、5Nb鋼的抗壓屈服強度鋼的抗壓屈服強度和耐磨性均顯不足。和耐磨性均顯不足。第45頁/共106頁第四十六頁，共107頁。第46頁/共106頁第四十七頁，共107頁。火穩(wěn)定性?；鸱€(wěn)定性。 7Cr7M03V2Si 7Cr7M03V2Si 簡稱簡稱LD1LD1鋼。鋼。（1 1）力學性能：在保持）力學性能：在保持(boch)(boch)高韌性的情況下，其抗壓、抗彎高韌性的情況下，其抗壓、抗彎強度及耐磨性均優(yōu)于強度及耐磨性均優(yōu)于65Nb65Nb鋼。鋼。第47頁/共106頁第四十八頁，共107頁。第48頁/共106頁第四十九頁，共107頁。第49頁/共106頁第五十頁，共107頁。第50頁/共106頁第五十

24、一頁，共107頁。燒，加熱溫度為燒，加熱溫度為1120112011501150，始鍛溫度為始鍛溫度為1100110011201120，終鍛，終鍛溫度為溫度為850850900900。冷卻方式：。冷卻方式：鍛后緩冷或及時退火處理，以防鍛后緩冷或及時退火處理，以防開裂。開裂。GMGM鋼鍛造時采取輕一重一鋼鍛造時采取輕一重一輕法操作，反復鐓拔，可進一步輕法操作，反復鐓拔，可進一步改善碳化物的不均勻性。改善碳化物的不均勻性。應用：冷軋鋼帶沖模，多工位級應用：冷軋鋼帶沖模，多工位級進模等。進模等。第51頁/共106頁第五十二頁，共107頁。(zhling)(zhling)。應用：制作精密、重栽和高速冷沖

25、應用：制作精密、重栽和高速冷沖模具，能顯著提高模具壽命。是模具，能顯著提高模具壽命。是國內硅鋼片沖模的最高壽命。國內硅鋼片沖模的最高壽命。第52頁/共106頁第五十三頁，共107頁。第53頁/共106頁第五十四頁，共107頁。第54頁/共106頁第五十五頁，共107頁。第55頁/共106頁第五十六頁，共107頁。第56頁/共106頁第五十七頁，共107頁。第57頁/共106頁第五十八頁，共107頁。第58頁/共106頁第五十九頁，共107頁。現(xiàn)裂紋。鍛造工藝為：現(xiàn)裂紋。鍛造工藝為：700700800800預熱，預熱，1150115012001200始鍛，始鍛，850850900900終鍛。在第

26、一、二次終鍛。在第一、二次鍛打時，力求輕拍快打，進行鐓鍛打時，力求輕拍快打，進行鐓粗，滾圓。每次鍛打變形量控制粗，滾圓。每次鍛打變形量控制在在5%5%左右，須變向進行十字交叉左右，須變向進行十字交叉鍛打，以求鍛透。改形鍛打時，鍛打，以求鍛透。改形鍛打時，變形量可適當增加到變形量可適當增加到10%10%15%15%。達到終鍛溫度時，應及時停止鍛達到終鍛溫度時，應及時停止鍛打，重新回爐加熱后再繼續(xù)鍛打，打，重新回爐加熱后再繼續(xù)鍛打，鍛后必須緩冷。鍛后必須緩冷。第59頁/共106頁第六十頁，共107頁。第60頁/共106頁第六十一頁，共107頁。2.1 2.1 沖裁模模具材料的選用沖裁模模具材料的選

27、用 壽命、被沖材質、生產批量、形狀、精度壽命、被沖材質、生產批量、形狀、精度(jn d)(jn d)要求、價格等。要求、價格等。 (1)(1)薄板沖裁模具用鋼薄板沖裁模具用鋼: :薄板沖裁模國內長期以來主要用材有薄板沖裁模國內長期以來主要用材有T10AT10A，CrWMnCrWMn，9Mn2V9Mn2V，Cr12Cr12及及Cr12MoVCr12MoV鋼等。鋼等。 新鋼種的應用新鋼種的應用P56P56。 (2) (2)厚板沖裁模具用鋼厚板沖裁模具用鋼: :一般批量較小時，可選一般批量較小時，可選T8AT8A鋼，用鋼，用T8AT8A鋼制作模鋼制作模具壽命不高。具壽命不高。對于批量較大的厚板沖裁模

28、可選用對于批量較大的厚板沖裁?？蛇x用W18Cr4VW18Cr4V鋼鋼或或W6Mo5Cr4V2W6Mo5Cr4V2鋼制作凸模，用鋼制作凸模，用Cr12MoVCr12MoV鋼制作凹鋼制作凹模。模。新鋼種應用見表：新鋼種應用見表：2 28282、2 28383第61頁/共106頁第六十二頁，共107頁。第62頁/共106頁第六十三頁，共107頁。第63頁/共106頁第六十四頁，共107頁。第64頁/共106頁第六十五頁，共107頁。2.3 2.3 擠壓模模具材料的選用擠壓模模具材料的選用 傳統(tǒng)傳統(tǒng)(chuntng)(chuntng)的冷擠壓模模具的冷擠壓模模具材料有碳素工具鋼材料有碳素工具鋼T10A

29、T10A鋼，高碳低合金鋼，高碳低合金鋼鋼CrWMnCrWMn，60Si2Mn60Si2Mn鋼，高耐磨冷作模具鋼，高耐磨冷作模具鋼鋼Cr12Cr12，Cr12MoVCr12MoV鋼，冷作模具用高速鋼，冷作模具用高速鋼鋼W18Cr4VW18Cr4V，W6Mo5Cr4V2W6Mo5Cr4V2鋼等。鋼等。 選用舉例見表選用舉例見表2 28585第65頁/共106頁第六十六頁，共107頁。第66頁/共106頁第六十七頁，共107頁。 3.1 冷作模具的制造工藝路線 常用冷作模具的制造工藝路線如下: (1)一般成型冷作模具 鍛造球化退火機械加工成型淬火與回火鉗修裝配; (2)成型磨削及電加工冷作模具 鍛造

30、球化退火機械粗加工淬火與回火精加工成型（凸模成型磨削，凹模電加工）鉗修裝配; (3)復雜冷作模具 鍛造球化退火機械粗加工高溫回火或調質機械加工成型 鉗修裝配。 總之，模具制造工藝路線應根據(jù)材質及使用性能，選擇合理(hl)的熱處理工藝方案，并根據(jù)模具具體情況在工藝路線中合理(hl)安排。但這也不是一成不變的，對于同一材質的不同模具，可采用不同的熱處理方法、不同的工藝路線，因而獲得的組織及機械性能也不相同。在生產中應針對滿足模具的要求適當安排，從而獲得最大的經濟效益。 第67頁/共106頁第六十八頁，共107頁。期長、制造成本高、不宜返修。所以工藝制定和操期長、制造成本高、不宜返修。所以工藝制定和

31、操作應十分慎重作應十分慎重(shnzhng)(shnzhng)，以保證生產全過程的安，以保證生產全過程的安全。全。第68頁/共106頁第六十九頁，共107頁。 (7) 線切割加工對模具熱處理的影響： 沖裁模的加工工藝、工作條件、失效形式、性能要求不同，其熱處理特點也不同。對有線切割加工的模具，線切割工序安排在淬火和回火之后，因為它破壞了工件熱處理后的應力狀態(tài)，并在表層產生了600900 MPa的拉應力，造成了局部應力的疊加，導致在線切割加工過程中的變形和開裂(ki li)。這種變形和開裂(ki li)既和被切割工件的尺寸有關，又和被切除部分的體積有關。這是因為尺寸越大，內應力越大;切去部位越多

32、，造成內應力的局部疊加的幾率越大，變形和開裂(ki li)的可能性越大。 第69頁/共106頁第七十頁，共107頁。3.3.1 3.3.1 冷沖裁模的熱處理冷沖裁模的熱處理 冷沖裁模的熱處理特點冷沖裁模的熱處理特點 薄板沖裁模的熱處理特點薄板沖裁模的熱處理特點: :厚板沖裁模的熱處理特點厚板沖裁模的熱處理特點: :厚板沖裁模失效分析表明，崩刃、折斷往往是厚板沖裁模最早厚板沖裁模失效分析表明，崩刃、折斷往往是厚板沖裁模最早出現(xiàn)的失效形式。合理選擇回火工藝，生產中制定熱處理工藝時出現(xiàn)的失效形式。合理選擇回火工藝，生產中制定熱處理工藝時可參考如下方法可參考如下方法: : 高碳鋼低溫、短時、快速加熱工

33、藝高碳鋼低溫、短時、快速加熱工藝: :等溫淬火工藝等溫淬火工藝: : 利用多次相變重結晶，促使奧氏體晶粒細化利用多次相變重結晶，促使奧氏體晶粒細化: : 細化碳化物處理細化碳化物處理: : 典型典型(dinxng)(dinxng)沖孔模熱處理如圖沖孔模熱處理如圖211211第70頁/共106頁第七十一頁，共107頁。第71頁/共106頁第七十二頁，共107頁。 (1)冷拉深模的性能要求 在冷拉深時，沖擊力很小，主要要求模具具有高的強度和耐磨性，在工作時不發(fā)生粘附和劃傷，具有一定韌性及較好的切削(qixio)加工性能，并要求熱處理時模具變形小。對模具用鋼的強度要求可以根據(jù)被拉深材料的強度和板材的

34、厚度來決定，拉深件批量的大小及形狀也應予以考慮。 (2)冷拉深模的熱處理特點 制定和實施熱處理工藝時主要注意以下幾點: 避免模具表面產生氧化、脫碳 避免模具表面產生硬化接點 對被拉深材料進行良好的潤滑 典型拉深模的熱處理工藝如圖29所示。 第72頁/共106頁第七十三頁，共107頁。 (1)冷擠壓模模具的性能要求(yoqi) 冷擠壓時，金屬在三向不均勻的壓力下產生塑性變形，這就需要模具不但具有很高的強度和耐磨性，能承受住反復作用的高壓力而不發(fā)生破壞，而且還應該具備抵抗微小塑性變形的能力，才能保證模具在高壓下工作時不變形。此外，金屬變形過程中會產生熱效應，使工件和模具的溫度升高，因此還需要模具具

35、有較高的回火穩(wěn)定性。 (2)冷擠壓模模具的熱處理特點 為了能滿足冷擠壓模具的性能要求(yoqi)，在制定和實施熱處理工藝時應注意以下幾點: 避免材料碳化物偏析 采用常用工藝的下限溫度淬火 控制一定的殘余奧氏體量 采用等溫淬火方法 應用表面強化處理 在使用過程中進行低溫去應力回火 典型冷擠壓模熱處理工藝如表6-21所示。 第73頁/共106頁第七十四頁，共107頁。 (1)冷鐓模模具的性能(xngnng)要求 冷鐓壓是指金屬坯料在室溫下受沖擊壓力后高度方向尺寸減少，而垂直于壓力方向的橫截面積尺寸增加的成型方法。 要求冷鐓模具有高硬度、高強度、高耐磨和足夠的韌性。為保證冷鐓模具有較好的強度和韌性，

36、冷鐓凹模的表層應有1.5mm以上的硬化層，硬度為5862HRC，而心部只需硬度較低、韌性較好的索氏體組織，不能將整個截面都淬硬。 (2)冷鐓模模具的熱處理特點 為了能滿足冷鐓模的性能(xngnng)要求，冷鐓模的熱處理有如下特點: 采用噴水淬火方法 回火要充分 采用快速加熱工藝以減少冷鐓模的淬火變形 采用表面處理第74頁/共106頁第七十五頁，共107頁。（1 1）硅鋼片冷沖裁模具）硅鋼片冷沖裁模具用用Cr12MoVCr12MoV鋼制作的硅鋼片冷沖裁模具，其設計硬度為鋼制作的硅鋼片冷沖裁模具，其設計硬度為585862HRC62HRC，正，正常常(zhngchng)(zhngchng)的使用壽命

37、為每模的使用壽命為每模2020萬件以上。萬件以上。 1.1.制造工藝路線制造工藝路線 2.2.具體分析具體分析 （1 1）材料選擇）材料選擇:Cr12MoV:Cr12MoV鋼鋼 （2 2）鍛造工藝）鍛造工藝: :多向反復鐓粗多向反復鐓粗拔長拔長鐓粗鐓粗 （3 3）熱處理工藝）熱處理工藝 Cr12MoV Cr12MoV鋼導熱性較差，因而在淬火加熱時需要根據(jù)模具的尺寸與復鋼導熱性較差，因而在淬火加熱時需要根據(jù)模具的尺寸與復雜程度進行兩次以上的預熱，以減少模具內外的溫差，降低材料內應力，雜程度進行兩次以上的預熱，以減少模具內外的溫差，降低材料內應力，有效改善碳化物的分布形態(tài)，為淬火時組織和性能的最佳

38、配合創(chuàng)造先決條有效改善碳化物的分布形態(tài)，為淬火時組織和性能的最佳配合創(chuàng)造先決條件，有效提高模具使用壽命。適當提高回火溫度，可保證模具在硬度降低件，有效提高模具使用壽命。適當提高回火溫度，可保證模具在硬度降低不多的情況下獲得較好的韌性，減小模具的內應力，均勻熱處理后的顯微不多的情況下獲得較好的韌性，減小模具的內應力，均勻熱處理后的顯微組織，獲得所需的力學性能。組織，獲得所需的力學性能。 (2) (2) 不銹鋼表殼冷擠壓模具不銹鋼表殼冷擠壓模具不銹鋼表殼形狀較復雜，其材料為不銹鋼表殼形狀較復雜，其材料為0Cr18Ni90Cr18Ni9鋼。鋼。 7Cr7Mo2V2Si7Cr7Mo2V2Si鋼制造的表

39、殼冷擠壓凸模鋼制造的表殼冷擠壓凸模 P68 P68第75頁/共106頁第七十六頁，共107頁。 10.4 10.4 冷鐓模材料冷鐓模材料(cilio)(cilio)的選用的選用第76頁/共106頁第七十七頁，共107頁。工件工件(gngjin)名稱：手柄名稱：手柄生產批量：中批量生產批量：中批量材料：材料：Q235-A鋼鋼材料厚度：材料厚度：1.2mm 10.1 10.1 冷沖裁模材料冷沖裁模材料(cilio)(cilio)的選用的選用第77頁/共106頁第七十八頁，共107頁。第78頁/共106頁第七十九頁，共107頁。材料：材料：Crl2MoV 熱處理：熱處理：5862HRC（a）的技術要求：尾部與凸模固定）的技術要求：尾部與凸模固定(gdng)板按板按H6/m5配合配合第79頁/共106頁第八十頁，共107頁。材料材料(cilio)：Crl2MoV熱處理：熱處理：6064HRC第80頁/共106頁第八十一頁，共107頁。第81頁/共106頁第八十二頁，共107頁。第82頁/共106頁第八十三頁，共107頁。蓋落料-拉深復合(fh)模1-凸凹凸凹(t o)模模 2-推件塊推件塊 3-固固定卸料板定卸料板 4-頂件頂件塊塊 5-落料凹