電機(jī)定、轉(zhuǎn)子片沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)匯編

1、模具設(shè)計(jì)與制造(zhzo)專業(yè)2015屆畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯共六十九頁(yè)電機(jī)(dinj)定、轉(zhuǎn)子沖片模具設(shè)計(jì) 材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(b y sh j)答辯指導(dǎo)老師：張俊喜 學(xué)生姓名：王斌 、蘇鵬鵬、張艷平共六十九頁(yè)論文的結(jié)構(gòu)(jigu)和主要內(nèi)容 課題來(lái)源一工藝分析及工藝方案的確定二模具設(shè)計(jì)及主要的尺寸計(jì)算三新型模具材料的選用四總結(jié)五感謝六共六十九頁(yè)一、課題(kt)來(lái)源共六十九頁(yè) 本課題來(lái)源于工廠實(shí)際生產(chǎn)。 沖片是發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)鐵心的主要組成部件,它是由冷軋薄硅鋼片沖制而成，電機(jī)規(guī)格很多,沖片外形尺寸各不相同(主要有圓形片和扇形(shn xn)片)。隨著電機(jī)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈,提高沖片質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本

2、是電機(jī)生產(chǎn)制造廠所面臨的重要研究課題。 共六十九頁(yè) 電機(jī)在現(xiàn)代(xindi)工農(nóng)業(yè)中和日常生活中隨處可見(jiàn)，為了這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們指導(dǎo)老師帶領(lǐng)我們到電機(jī)廠實(shí)地考察了一番，電機(jī)廠中的電機(jī)零件基本上大多數(shù)是由自己工廠所生產(chǎn)的，所以說(shuō)在電機(jī)廠里，模具是必不可少的，這其中包括鑄造模具、鍛造模具、壓鑄模具、沖壓模具等，由于這些模具的加入，大大提高了工人師傅們的工作效率，共六十九頁(yè)也為工廠節(jié)省了很多的開(kāi)支，對(duì)電機(jī)廠的模具使用情況做了近一步的了解。因此(ync)我們本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)就選題為電機(jī)定、轉(zhuǎn)子沖片模具設(shè)計(jì)。共六十九頁(yè)二、工藝分析(fnx)及工藝方案的確定零件名稱：電機(jī)沖片生產(chǎn)(shngchn)批量：大

3、批量材 料：硅鋼片材料厚度：0.5mm精 度：IT11共六十九頁(yè) 如上圖所示, 材料:硅鋼片（硅鋼片是一種含碳極低的硅鐵軟磁合金，一般含硅量為0.54.5%。加入硅可提高鐵的電阻率和最大磁導(dǎo)率，降低矯頑力、鐵芯損耗（鐵損）和磁時(shí)效。具有良好(lingho)的的沖壓性能。 共六十九頁(yè)厚度：0.5mm,大轉(zhuǎn)子花片外圓990mm,內(nèi)圓630mm,定子沖片外圓630mm,內(nèi)圓420mm,小轉(zhuǎn)子花片外圓420mm轉(zhuǎn)子軸孔90mm,槽數(shù)6槽, 加工零件幾何形狀復(fù)雜，定、轉(zhuǎn)子槽形密, 孔多, 定轉(zhuǎn)子沖片尺寸精度要求較高, 同樣對(duì)模具制造(zhzo)精度也要求較高, 沖壓的工藝難點(diǎn)是定、轉(zhuǎn)子沖片的同軸度問(wèn)題及

4、如何保證模具制造間隙均勻。 共六十九頁(yè)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子(zhun z)沖片工藝方案的種類(lèi) 在沖裁工藝分析和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的基礎(chǔ)上根據(jù)(gnj)沖裁件的特點(diǎn)確定沖裁工藝方案。沖裁工藝方案可分為單工序沖裁、復(fù)合沖裁、級(jí)進(jìn)沖裁。 單工序沖裁是在壓力機(jī)一次行程，在模具單一的工位中完成單一工序的沖壓；復(fù)合沖裁是在壓力機(jī)共六十九頁(yè)一次行程中，在模具的同一工作位置同時(shí)完成兩個(gè)或兩個(gè)以上的沖壓工序；級(jí)進(jìn)沖裁是把沖裁件的若干個(gè)沖壓工序，排列成一定(ydng)的順序，在壓力機(jī)一次行程中條料在沖模的不同工序位置上，分別完成工件所要求的工序，在完成所有要求的工序后，以后每次沖程都可以得到一個(gè)完善的沖裁件，組合的沖裁工序比單

5、工序沖裁生產(chǎn)效率高，獲得的共六十九頁(yè)制件精度(jn d)等級(jí)高。 該工件(gngjin)包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可有以下三種工藝方案：共六十九頁(yè) 方案一：先落料，后沖孔。采用單工序(gngx)模生產(chǎn)。 方案二：落料沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：沖孔落料級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。共六十九頁(yè)單工序(gngx)模（目前電機(jī)廠的模具情況） 國(guó)內(nèi)電機(jī)行業(yè)普遍采用(ciyng)“一落三”的沖壓工藝制造電機(jī)鐵心沖片，即：共六十九頁(yè)（1）一次落料（沖出定子圓片、轉(zhuǎn)子圓片、中心軸孔片）；（2）沖裁定子槽形；（3）沖裁轉(zhuǎn)子槽形。這種工藝生產(chǎn)過(guò)程定轉(zhuǎn)子片存在多次定位、產(chǎn)生同心度偏差(pinch)、疊壓

6、后鐵心外觀不整齊、鐵心繞嵌線壓入機(jī)殼后, 機(jī)殼對(duì)定子鐵心外圓擠壓使片間移動(dòng)損傷繞組, 形成短路等缺陷，嚴(yán)重影響了電機(jī)裝配質(zhì)量, 同時(shí)模具制造過(guò)程間隙不易得到保證,共六十九頁(yè)造成(zo chn)沖片毛刺長(zhǎng)、互換性差、模具壽命短等問(wèn)題。 一落三共六十九頁(yè) 電機(jī)廠目前采用單工序模生產(chǎn)，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，但僅僅沖孔和落料兩道工序需要多副模具，成本高而生產(chǎn)率低。 方案三采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)，雖然只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，但模具尺寸太大，模具結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，在滿足工件精度要求的同時(shí)加大了模具強(qiáng)度(qingd)和各零件的設(shè)計(jì)共六十九頁(yè)難度，而且要有專門(mén)的壓力設(shè)備、送料機(jī)構(gòu)、足夠(zgu)長(zhǎng)的條料或卷

7、料才能完成沖裁。 經(jīng)過(guò)綜合考慮和分析，所以我們采用復(fù)合模具，該方案的優(yōu)點(diǎn)是：生產(chǎn)率比電機(jī)廠所采用的單工序模高，材料利用率也較高；通過(guò)多方面比較，以及查閱資料，得到模具的質(zhì)量比較高，磨損較小；與電機(jī)廠的模具相比，我們不僅在共六十九頁(yè)結(jié)構(gòu)上有一定(ydng)的改進(jìn)，而且在安全上也有了一定(ydng)的提高；由于各方面的改進(jìn)，在經(jīng)濟(jì)上也有了明顯的提高。共六十九頁(yè)三、模具設(shè)計(jì)及主要的尺寸(ch cun)計(jì)算 1下模座；2、15銷(xiāo)釘；3凹模；4套；5導(dǎo)柱；6導(dǎo)套；7上模座；8卸料板9橡膠；10凸模固定(gdng)板；11墊板；12卸料螺釘；13凸模；14模柄；16、17螺釘沖裁模典型結(jié)構(gòu)與模具總體設(shè)計(jì)尺

8、寸關(guān)系圖 共六十九頁(yè)1.模具類(lèi)型(lixng)的選擇 復(fù)合沖壓是在壓力機(jī)滑塊的一次行程中，在同一位置上，使材料順序完成幾個(gè)沖壓工序的方法，如落料沖孔、落料拉深、落料拉深沖孔、沖孔翻邊等復(fù)合工序，該類(lèi)模具稱為復(fù)合模。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用較多的有落料沖孔復(fù)合模、落料拉深復(fù)合模和落料拉深沖孔復(fù)合模等。 共六十九頁(yè)1）復(fù)合沖裁模的結(jié)構(gòu)形式 復(fù)合沖裁模有倒裝、順裝兩種結(jié)構(gòu)形式。 倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，應(yīng)用較為廣泛。2）落料拉深復(fù)合模 落料拉深沖孔(chn kn)復(fù)合模3）帶浮動(dòng)模柄的落料沖孔復(fù)合模4）翻邊復(fù)合沖模共六十九頁(yè)2.工作部分的結(jié)構(gòu)和尺寸的確定 工件的外形落料凹模采用整體結(jié)構(gòu)，直刃口形式。這種

9、刃口強(qiáng)度較好，孔口(kn ku)尺寸不隨刃口的刃磨而增大，適于形狀復(fù)雜、精度高的工件向上頂出的要求。1）工作零件刃口尺寸的計(jì)算 加工方法的確定 由于模具加工方法不同，凸模 共六十九頁(yè)與凹模刃口部分尺寸的計(jì)算公式與制造(zhzo)公差的標(biāo)注也不同，刃口尺寸的計(jì)算方法可分為兩種情況。 1）凸模與凹模分別加工計(jì)算模具刃口尺寸 采用這種方法，是指凸模和凹模分別按圖紙標(biāo)注的尺寸和公差進(jìn)行加工。沖裁間隙由凸模、凹模刃口尺寸和公差來(lái)保證。要分別標(biāo)注凸模和凹模刃口尺寸與制造公差（凸模、凹模），優(yōu)點(diǎn)是具有互換性，但受到?jīng)_裁間隙的限制，共六十九頁(yè)適用于圓形或簡(jiǎn)單形狀的沖壓件。 凸模和凹模配置加工計(jì)算刃口尺寸 對(duì)于

10、形狀復(fù)雜或料薄的沖壓件，為了保證沖裁凸、凹模間有一定的間隙值，必須采用配合加工。此方法(fngf)是先做好其中的一件（凸模或凹模）作為基準(zhǔn)件，然后以此基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸來(lái)配加工另一件，使它們之間保持一定的間隙。共六十九頁(yè)沖裁力的計(jì)算 1.計(jì)算沖裁力的目的 計(jì)算沖裁力的目的是為了合理地選用沖壓設(shè)備、設(shè)計(jì)模具和檢驗(yàn)?zāi)＞叩膹?qiáng)度。壓力機(jī)的噸位必須(bx)大于所計(jì)算的沖裁力，以適應(yīng)沖裁的需求 。 2.沖裁工藝力如下圖所示 若采用平刃沖裁模，其沖裁力共六十九頁(yè)按下式計(jì)算(j sun)：式中,t為材料抗剪強(qiáng)度，MPa; L為沖裁周邊總長(zhǎng)，mm; t為材料厚度，mm;系數(shù)Kp是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損、凸模與凹模

11、間隙的波動(dòng)（數(shù)值的變化或分布不均）、潤(rùn)滑情況、材料力學(xué)性能與厚度公差的變化等因素共六十九頁(yè)而設(shè)置的安全系數(shù)， 一般取1.3。當(dāng)查不到材料抗剪強(qiáng)t,可用抗拉強(qiáng)度b來(lái)代替(dit)，此時(shí)Kp取1. 工藝力示意圖共六十九頁(yè)卸料力和頂件力還是設(shè)計(jì)卸料裝置和弾頂裝置中彈性元件的依據(jù)。依據(jù)排樣圖和模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖計(jì)算相關(guān)力。 2.1沖裁力 當(dāng)上模完成一次沖裁后，沖入凹模內(nèi)的制件或廢料因彈性擴(kuò)張而梗塞在凹模內(nèi)，模面上的材料因彈性收縮而緊箍在凸模上。為了使沖裁工作繼續(xù)(jx)進(jìn)行，必須將箍在凸模上的材料刮下；將梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料向下推出或向上頂出。從凸模刮下的力，稱為卸料力；共六十九頁(yè)從凹模內(nèi)向下推出制件或

12、廢料所需的力，稱為推料力；從凹模內(nèi)向上頂出制件所需的力，稱為頂件力。影響卸料力、推料力和頂件力的因素很多，要精確地計(jì)算是困難的。在實(shí)際生產(chǎn)中最常采用經(jīng)驗(yàn)(jngyn)公式計(jì)算 頂件卸料力：共六十九頁(yè) 推料力：式中，沖裁力，N;共六十九頁(yè) K 卸料力系數(shù)，其值為0.020.06（薄料取大值，厚料取小值）； K1 推料力系數(shù)，其值為0.030.07（薄料取大值，厚料取小值）； K2 頂件力系數(shù)，其值為0.040.08（薄料取大值，厚料取小值）； n梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料數(shù)量，為值刃口部分的高，; 為材料(cilio)厚度，mm。共六十九頁(yè)壓力中心的確定及計(jì)算 依據(jù)排樣圖，計(jì)算沖裁壓力中心，保證“

13、三點(diǎn)一線”。（“三點(diǎn)一線”是指沖模的壓力中心、模柄的中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合。 模具(mj)壓力中心是指沖壓時(shí)諸沖壓力合力的作用點(diǎn)位置。為了確保壓力機(jī)和模具(mj)正常工作，應(yīng)使沖模共六十九頁(yè)的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合(chngh)。 對(duì)于帶有模柄的沖壓模，壓力中心應(yīng)通過(guò)模柄的軸心線，否則會(huì)使沖模和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過(guò)大的磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。 沖模的壓力中心，可按下述原共六十九頁(yè)則來(lái)確定:1）對(duì)稱形狀(xngzhun)的單個(gè)沖裁件，沖模的壓力中心就是 沖裁件的幾何中心。2）工件形狀相同且分布位置對(duì)稱時(shí)，沖模的壓力中心與零件的對(duì)稱中心相重合。3

14、）形狀復(fù)雜的零件、多凸模的壓力中心可用解析計(jì)算法求出。共六十九頁(yè)確定搭邊值 排樣時(shí)零件之間以及零件與條料側(cè)邊之間留下的工藝余料，稱為搭邊。 搭邊的作用是補(bǔ)償定位(dngwi)誤差，保持條料有一定的剛度，以保證零件質(zhì)量和送料方便。搭邊過(guò)大，浪費(fèi)材料。搭邊過(guò)小，沖裁時(shí)容易翹曲或被拉斷，不僅會(huì)增大沖件毛刺共六十九頁(yè)，有時(shí)還會(huì)拉入凸、凹模間隙中損壞模具壽命，或影響送料工作。 搭邊值的確定：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)定，搭邊值不可過(guò)小也不可過(guò)大。 查表得，最小搭邊值am=1.2mm,a1m=1mm； 綜合考慮(kol)后，取工件間am=5mm,側(cè)面a1m=5mm;共六十九頁(yè)條料利用率 材料利用率：是指沖裁件的實(shí)際(shj

15、)面積與所用板料的面積之比。共六十九頁(yè)4.導(dǎo)向方式的選擇 采用后側(cè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向，可從兩個(gè)方向送料，操作(cozu)方便，也便于模具的凸、凹模在不卸下的情況下刃磨刃口。5.定位方式的選擇 采用固定擋料銷(xiāo)，這種定位零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造、使用方便，裝在凹模上。 共六十九頁(yè)四、新型模具材料(cilio)的選用1.模具選材的一般原則 模具的選材和其他零件選材一樣,都要符合選材的一般原則,它要求所選材料應(yīng)滿足:1)使用性能足夠 根據(jù)工作條件,失效形式,壽命要求,可靠性的高低等提出(t ch)材料的強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性等使用性能要求, 共六十九頁(yè)提出時(shí)要考慮(kol)尺寸效應(yīng)及主要的、關(guān)鍵的性能指標(biāo),使所

16、選材料足夠滿足性能要求。2)工藝性能良好 根據(jù)制造工藝方法不同使所選材料具有良好的工藝性能，首先是能制造出來(lái),在批量大時(shí),對(duì)便于制造顯得更為突出。 3）供應(yīng)上能保證 共六十九頁(yè) 所選材料應(yīng)考慮我國(guó)資源和現(xiàn)實(shí)供應(yīng)情況，盡量少用進(jìn)口材料,并且品種規(guī)格(gug)應(yīng)盡量少而集中,以便于采購(gòu)管理。4）經(jīng)濟(jì)性合理 要求所選材料生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單,成品率高,成本低,在滿足性能、壽命等要求下,盡可能選用價(jià)格低的材料。2.模具選材的具體考慮因素共六十九頁(yè) 在模具實(shí)際的設(shè)計(jì)與制造中,具體選材時(shí)應(yīng)綜合分析,考慮以下多方面因素。 1）模具的工作條件因素承載受力的大小：速度(沖擊狀況) 受力大，材料要求(yoqi)強(qiáng)度高；沖

17、擊大，則韌性要求(yoqi)好。 工作溫度：冷作、塑料、熱作三類(lèi)模具因?yàn)楣ぷ鳒囟扔泻艽髤^(qū)別,所以共六十九頁(yè)材料的抗熱性能要求(yoqi)有很大不同。 腐蝕情況：腐蝕嚴(yán)重時(shí)要考慮不銹鋼類(lèi)的材料,例如加工易產(chǎn)生腐蝕性體氣的塑料件時(shí),可采用不銹鋼類(lèi)型的模具材料。 2）模具的失效因素 根據(jù)模具的失效分析,找出失效原因,提出解決問(wèn)題的主要性能指標(biāo),有針對(duì)性的進(jìn)行選材。 共六十九頁(yè)3）模具所加工的產(chǎn)品因素(yn s) 產(chǎn)品批量的大?。号看髸r(shí)采用材質(zhì)高,性能好的材料制模具；批量小時(shí),可用性能較差,壽命較短,加工簡(jiǎn)便的材料制模具。 產(chǎn)品質(zhì)量的高低：精度要求高,表面粗糙度值要求低,則所選材料要從成分、材質(zhì)上保

18、證模具制造時(shí)有較好切削,拋光等性能,制成模具后共六十九頁(yè)有好的尺寸形狀的穩(wěn)定性或高的精度與低的表面粗糙度值。 產(chǎn)品的材質(zhì)：所加工(ji gng)產(chǎn)品是金屬材料還是非金屬材料,對(duì)于不同原材料進(jìn)行加工(ji gng),其變形抗力,工作溫度都有很大的不同,模具的工作條件也有很大的差異,因此所選模具材料也就很不一樣。 4)模具的結(jié)構(gòu)因素 共六十九頁(yè)模具的大小：大、中、小型的不同模具應(yīng)選用不同的材質(zhì),一般大,中型 小型的不同模具應(yīng)選用不同的材質(zhì),一般大型模具(200mm)的材料費(fèi)為模具總費(fèi)用的50%,小型模具的材料費(fèi)不超過(guò)總成本的5%10%。 模具的形狀：形狀簡(jiǎn)單，公差要求不嚴(yán)的模具,可選用(xunyn

19、g)不易變形的高耐磨性材料；形狀復(fù)雜的模具,應(yīng)共六十九頁(yè)選用淬透性好的材料,采用緩冷淬火劑以免變形開(kāi)裂,同時(shí)還應(yīng)選用易加工的模具材料。 模具的不同組件：不同部位模具組成主要可分成工作(gngzu)零件和輔助零件.前者直接與加工材 料接觸,要求材料性能比后者高。如凸、凹模工作(gngzu)部位(型面或刃部)硬度、耐磨性、抗熱性等要求高；非工作(gngzu)部位共六十九頁(yè)可適當(dāng)降低,但要保證一定強(qiáng)韌性(rn xn)。對(duì)于模具的輔助零件,包括緊固件,導(dǎo)向零件等,可按其性能要求進(jìn)行選材。5)模具的制造工藝因素 應(yīng)考慮制造時(shí)所采用的冷加工(切削、拋光、研磨),熱加工(鍛、鑄、焊)的不同加工方法和工藝,選

20、擇適當(dāng)?shù)牟牧?與其相適應(yīng)。對(duì)手工共六十九頁(yè)與機(jī)械不同方法制造模具,選材應(yīng)有所區(qū)別,手工制模具成本高,應(yīng)盡量選較好的材料。6)模具的設(shè)計(jì)因素 根據(jù)具體情況可考慮采用： 不同模具采用不同結(jié)構(gòu)材料，對(duì)大型、復(fù)雜模具可應(yīng)用組合或鑲嵌結(jié)構(gòu),在刃部、型面部 分或某些經(jīng)受強(qiáng)烈磨損、沖擊或高溫(gown)的部位共六十九頁(yè)采用貴重的高性能材料,其他的模體部分,性能要求不高,可采用普通材料。 普通材料強(qiáng)化處理：選用(xunyng)普通低價(jià)材料,用表面強(qiáng)化方法在型面或局部進(jìn)行離子滲入、堆焊、氣相沉積及其他涂覆處理以獲得高性能的表層。共六十九頁(yè)3.目前市場(chǎng)(shchng)上幾種冷作模具鋼如下表所示常用冷作模具鋼材料牌

21、號(hào)基本特點(diǎn)應(yīng)用高碳低合金工具鋼淬透性、耐磨性、淬火變形均比碳素工具鋼的要好，使用壽命較長(zhǎng)。主要缺陷是韌性較差。CrWMn 鋼淬透性、淬硬性、強(qiáng)韌性耐磨性及熱處理變形傾向均優(yōu)于碳素工具鋼主要用于制造要求變形小、形狀復(fù)雜的輕載沖裁模（板厚2mm）輕載拉深、彎曲、翻遍模等。鋼綜合性能優(yōu)良，塑韌性較好但耐磨性較低。高合金工具鋼熱處理后具有很高的硬度、耐磨性和抗壓強(qiáng)度，承載能力僅次于高速鋼，淬透性也高； Cr12Mo1V1是研制的新鋼種，鋼的耐磨性、強(qiáng)韌性較Cr12MoV要高但鍛造性稍差易斷裂，退貨軟化也比較困難。廣泛用于制造精密、耐磨性好的模具。用于大截面、形狀復(fù)雜的重載冷作模具如切邊模、落料模、滾邊

22、模、拉絲模等。Cr12Mo1V1模具壽命比Cr12MoV模具壽命更長(zhǎng)，資料顯示Cr12Mo1V1鋼的沖裁模、滾絲模的壽命是Cr12MoV的5-6倍。高速鋼具有高強(qiáng)度、高抗壓性、高耐磨性，具有高的回火穩(wěn)定性和熱硬性。承載能力位于各種傳統(tǒng)的冷作模具鋼之首。主要用于重載沖頭。用于受沖擊載荷較大的冷作模具，如冷擠壓模、冷鐓模等。共六十九頁(yè)基體鋼65Nb該鋼具有高速鋼的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，又有較好的韌性，鋼的工藝性能得到很大的改扇。直徑小于59mm的65Nb鋼軋材不需改鍛。適用于制造形狀復(fù)雜的有色金屬擠壓模、冷沖模、冷剪模及擠壓應(yīng)力2500Mpa的黑色金屬擠壓模，軸承及標(biāo)準(zhǔn)件行業(yè)的冷鐓模。LD不含65N

23、b的基體鋼，淬透性、二次硬化能力、回火穩(wěn)定性高于65Nb，淬火變形小，碳化物形態(tài)和分布較好，小規(guī)格（10%，成本較高；淬火溫度區(qū)間較窄，一般不能用箱式電阻爐加熱淬火，限制了該類(lèi)鋼在中小企業(yè)的推廣使用，GD鋼是針對(duì)基體鋼的上述缺陷而研制的新鋼種。屬高強(qiáng)韌性低合金冷作模具鋼，該鋼碳化物偏析小，分布均勻，主要力學(xué)性能（、和抗屈服點(diǎn)顯著優(yōu)于和鋼，耐磨性略低于，優(yōu)于。共六十九頁(yè)CH-1（火焰淬火鋼）主要供火焰表面加熱淬火用，所以稱火焰淬火鋼。%C0.65-0.75，采用多元少量合金化原則。屬低合金空淬微變形鋼。性能與GD鋼接近，具有高的強(qiáng)韌性，火焰加熱空冷可獲得58HRC以上的硬度，耐磨性優(yōu)于T10A和

24、鋼，碳化物偏析小，變形抗力小，可焊性較好，能滿足沖模的焊接修補(bǔ)要求。常用于模具型芯、凸模、型腔板、鑲件，淬硬46-52HRC。用于熱固性塑料模具，小型芯、鑲件等.用于導(dǎo)柱、導(dǎo)套，淬硬50-55HRC。斜銷(xiāo)、滑塊、鎖緊楔。推桿、推管淬硬至54-58HRC，加料室、柱塞淬硬至50-55HRC。主要用于制造尺寸較大、形狀較復(fù)雜和精度較高的塑料模。熱固性成型模，要求高耐磨、高強(qiáng)度的模具。GM加工性能良好，二次硬化能力強(qiáng)，耐磨性、韌性明顯高于Cr12型鋼，有最佳耐磨性和強(qiáng)韌性的配合。模具壽命比65Nb和鋼提高2-6倍以上。在高速?zèng)_床多工位級(jí)進(jìn)模、滾絲模、切邊模、拉深模等方面應(yīng)用效果較好。ER5與基體鋼相

25、比%c（0.95-1.1）和碳化物元素含量增加，但碳化物數(shù)量少，顆粒較細(xì)，分布均勻，強(qiáng)度、韌性、耐磨性等性能優(yōu)于Cr12MoV鋼。材料成本適中，韌性高、耐磨性好，所以適宜于制作大型、重載冷鐓模、精密沖模等。DT(第二代鋼結(jié)硬質(zhì)合金)DT合金硬質(zhì)顆粒細(xì)小均勻，彌撒分布，既有高硬度、高耐磨性，又較大幅度地提高了強(qiáng)度和韌性，可以承受較大負(fù)荷沖擊，同時(shí)還具有較好的較好的切削加工性是較理想的工模具材料之一。DT合金制作模具時(shí)一般采用組合聯(lián)接方法。它的性能優(yōu)越多用于制造冷鐓模、冷擠壓模、沖裁模、拉深模等，使用效果良好。共六十九頁(yè)4. ER5模具鋼材料的特性：Cr8MoWV3Si鋼代號(hào)(diho)為ER5,

26、此鋼與Cr12MoV鋼相比，提高了碳含量、釩含量，使碳化物細(xì)小均勻，Mo、W、V含量增多，保證了鋼中具有強(qiáng)韌性基體及細(xì)小均勻分布的特殊碳化物，可提高二次硬化能力和耐磨性、強(qiáng)韌性。因此ER5鋼的強(qiáng)度、韌性和耐磨性均優(yōu)于Cr12MoV鋼，且各種工藝性能良好，成本適中。用于各種高共六十九頁(yè)強(qiáng)韌性鋼制作的模具，均可通過(guò)表面強(qiáng)化處理(chl)進(jìn)一步大幅度提高使用壽命。用于冷沖裁模的表面處理工藝，有氮碳共滲、滲硼、TD法滲釩、滲鉻、氣相沉積TIN或TIC、化學(xué)鍍鎳磷合金和電火花熔覆硬質(zhì)合金等。該鋼在具有較高強(qiáng)韌性的同時(shí)，又具有優(yōu)異的耐磨性。該鋼在回火過(guò)程中彌散析出的特殊碳化物，是ER5模具共六十九頁(yè)鋼比C

27、r12系鋼具有更高的強(qiáng)韌性和耐磨性的重要原因。供貨狀態(tài)為退火態(tài)。熱加工規(guī)范：開(kāi)始溫度1150，終止溫度900，熱加工后緩冷。鋼胚接近終鍛溫度時(shí)，輕擊快打可提高鍛造質(zhì)量。淬火、回火規(guī)范：淬火溫度1120-1150，回火溫度520-550，回火三次，硬度64-65HRC,調(diào)節(jié)工藝參數(shù)可調(diào)整(tiozhng)強(qiáng)韌性和耐磨性的配合。共六十九頁(yè)5.ER5模具鋼應(yīng)用舉例1）適用于制作承受沖擊力較大、沖擊速度較高的精密冷沖模、重載冷沖模以及要求高耐磨的其他冷作模具(mj)。2）適于制作精密沖裁模和冷鐓模。用它制作的電機(jī)硅鋼片沖裁模，其使用壽命目前為同類(lèi)模具之最。3）適用于大型精密沖壓模具。用共六十九頁(yè)于硅鋼

28、片沖裁模，一次刃磨使用壽命為21萬(wàn)次，總使用壽命高達(dá)360萬(wàn)次，是目前合金鋼沖模沖裁硅鋼片的較高使用壽命水平。4）用于各種高強(qiáng)韌性(rn xn)鋼制作的模具。共六十九頁(yè)6.ER5的熱處理工藝(gngy)如下表所示 ER5模具鋼的熱處理工藝熱處理工藝工藝參數(shù)硬度要求工藝特點(diǎn)等溫球化退火加熱850-870，750-770等溫，爐冷至550一下出爐空冷248HBS858,907,加熱溫度應(yīng)在-線之間，等溫溫度低于Ar1770線以下，以獲得粒狀珠光體組織+碳化物淬火預(yù)熱800-850，加熱1150，油冷62-64HRC淬火加熱溫度高于線，有助于Cr、Mn、Si元素和少量V、W、Mo元素以及共晶碳化物的

29、溶解，提高淬透性，改善回火穩(wěn)定性。未溶的V、W、Mo元素的碳化物細(xì)化了晶粒，保持強(qiáng)韌性，同時(shí)提高硬度與耐磨性預(yù)熱800-850，加熱1100-1020，保溫，油冷回火加熱520-530，保溫2h，空冷，3次回火加熱550，保溫2h，空冷。高溫回火，V、W、Mo元素的碳化物的析出會(huì)增加二次硬化效應(yīng)共六十九頁(yè)五、總結(jié)(zngji) 中、小型沖片的沖制， 模具的設(shè)計(jì)制造有較大難度， 制模周期長(zhǎng)費(fèi)用高， 在當(dāng)今市場(chǎng)條件下不允許作多次試驗(yàn)， 因此整個(gè)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)就要深入調(diào)查研究、反復(fù)比較論證，方案決策的優(yōu)劣是決定該項(xiàng)目(xingm)成功與否的關(guān)鍵所在。 本文所述沖裁工藝方案和相應(yīng)共六十九頁(yè)的模具結(jié)構(gòu)的確定，是在經(jīng)過(guò)理論分析和電機(jī)廠及有關(guān)廠家的成功和失敗(shbi)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上作出的。產(chǎn)品設(shè)計(jì)相對(duì)固定，而工藝方法模具設(shè)計(jì)靈活多樣，在幾種可行方案中如何找到最佳方案，其基本點(diǎn)就是要以穩(wěn)定地沖制出合格沖片為前提，沖壓件一般為大量生產(chǎn)，一次性適時(shí)