第2章_冷作模具材料(!)幻灯片.ppt

5.压印模具用钢 在压印加工过程中，工件坯料和模具间的相对滑动量较小，模具的失效主要是由于磨损和型面凹陷、龟裂等原因。 压印模具用钢 当压印模具尺寸不大，生产工件批量较小时，可采用碳素工具钢作为模具材料；当模具尺寸较大、形状复杂时或生产工件批量大，或进行不锈钢等难变形材料的压印时，则可分别选用低合金冷作模具钢、空淬微变形钢和Cr5Mo1V、Cr12MoV、Cr12Mo1V1、7Cr7Mo3V2Si等中高合金冷作模具钢或高速钢制造，热处理硬度为HRC59~61。当采用高合金冷作模具钢或高速钢制造压印模具时，可根据需要对模具进行镀铬处理或采用镶块模具。 压印模具用钢 对于使用过程中易于产生裂纹的压印模具，也可以采用4Cr5MoSiV1热作模具钢制造，以提高其韧性，硬度为HRC50~54。 粉末高速钢和高合金粉末冶金模具钢也可以用作长寿命压印模具镶块材料。 压印模具用钢 第十二节 冷作模具的制造工艺路线 常用冷作模具的制造工艺路线如下: (1)一般成型冷作模具 锻造→球化退火→机械加工成型→淬火与回火→钳修装配; (2)成型磨削及电加工冷作模具 锻造→球化退火→机械粗加工→淬火与回火→精加工成型（凸模成型磨削，凹模电加工）→钳修装配; (3)复杂冷作模具 锻造→球化退火→机械粗加工→高温回火或调质→机械加工成型→ 钳修装配。? 总之，模具制造工艺路线应根据材质及使用性能，选择合理的热处理工艺方案，并根据模具具体情况在工艺路线中合理安排。但这也不是一成不变的，对于同一材质的不同模具，可采用不同的热处理方法、不同的工艺路线，因而获得的组织及机械性能也不相同。在生产中应针对满足模具的要求适当安排，从而获得最大的经济效益。 第十三节 冷作模具材料的热处理 冷作模具材料的热处理特点 (1)冷作模具钢含合金元素量多且品种多，合金化较复杂。钢的导热性差，而奥氏体化温度又高，因此加热过程宜缓慢，多采用预热或阶梯式升温方式。 (2)为保护钢的表面质量，加热介质应予重视，所以普遍采用控制气氛炉、真空炉等先进加热设备和方法，盐浴加热应充分净化。 (3)在达到淬火目的的前提下，应采用较缓和的冷却方式，如等温淬火、分级淬火、高压气淬、空冷淬火等。 (4)为了进一步强化，应采用冷处理、渗氮等表面处理方式。 (5)盐浴处理后应及时清理，并高度重视工序间的防护工作。 (6)冷作模具钢价格昂贵，冷作模具工件加工复杂、周期长、制造成本高、不宜返修。所以工艺制定和操作应十分慎重，以保证生产全过程的安全。 典型冷作模具材料的热处理 1.冷冲裁模的热处理 冷冲裁模的热处理特点 ①薄板冲裁模的热处理特点: ②厚板冲裁模的热处理特点: 厚板冲裁模失效分析表明，崩刃、折断往往是厚板冲裁模最早出现的失效形式。合理选择回火工艺，生产中制定热处理工艺时可参考如下方法: ●高碳钢低温、短时、快速加热工艺: ●等温淬火工艺: ●利用多次相变重结晶，促使奥氏体晶粒细化: ●细化碳化物处理: 线切割加工对模具热处理的影响： 冲裁模的加工工艺、工作条件、失效形式、性能要求不同，其热处理特点也不同。对有线切割加工的模具，线切割工序安排在淬火和回火之后，因为它破坏了工件热处理后的应力状态，并在表层产生了600～900 MPa的拉应力，造成了 局部应力的叠加，导致在线切割加工过程中的变形和开裂。这种变形和开裂既和被切割工件的尺寸有关，又和被切除部分的体积有关。这是因为尺寸越大，内应力越大;切去部位越 多，造成内应力的局部叠加的几率越大，变形和开裂的可能性越大。 2.冷拉深模的热处理 (1)冷拉深模的性能要求 在冷拉深时，冲击力很小，主要要求模具具有高的强度和耐磨性，在工作时不发生粘附和划伤，具有一定韧性及较好的切削加工性能，并要求热处理时模具变形小。对模具用钢的强度要求可以根据被拉深材料的强度和板材的厚度来决定，拉深件批量的大小及形状也应予以考虑。 (2)冷拉深模的热处理特点 制定和实施热处理工艺时主要注意以下几点: ①避免模具表面产生氧化、脱碳 ②避免模具表面产生硬化接点 ③对被拉深材料进行良好的润滑 3.冷挤压模的热处理 (1)冷挤压模模具的性能要求 冷挤压时，金属在三向不均匀的压力下产生塑性变形，这就需要模具不但具有很高的强度和耐磨性，能承受住反复作用的高压力而不发生破坏，而且还应该具备抵抗微小塑性变形的能力，才能保证模具在高压下工作时不变形。此外，金属变形过程中会产生热效应，使工件和模具的温度升高，因此还需要模具具有较高的回火稳定性。 (2)冷挤压模模具的热处理特点