课程设计热挤压模具材料选择及工艺设计.docVIP

专业课程设计任务书 学生姓名： 班级： 设计题目：热挤压模具材料的选择及工艺设计（如热挤压冲头） 设计内容： 根据零件工作原理，服役条件，提出机械性能要求和技术要求。 选材，并分析选材依据。 制订零件加工工艺路线，分析各热加工工序的作用。 制订热处理工艺卡，画出热处理工艺曲线，对各种热处理工艺进行分析，并分析所得到的组织，说明组织及性能的检测方法与使用的仪器设备。 分析热处理过程中可能产生的缺陷及补救措施。 6、分析零件在使用过程中可能出现的失效方式及修复措施。 H13制造铝合金压铸模具上模材料的选择 与工艺设计 目录 0 前言 1 铝合金压铸模具上模的服役条件和性能要求 5 1.1 铝合金压铸模具上模服役条件 5 1.2 铝合金压铸模具上模性能要求 5 2 铝合金热作模具上模的选择 6 2.1 高韧性热作模具钢 7 2.1.1 5CrNiMo钢 7 2.1.2 5CrMnMo钢 8 2.1.3 4CrMnSiMoV钢 8 2.1.4 3Cr2MoWVNi钢 8 2.1.5 4Cr3Mo3W4VNb钢 8 2.1.6 H13钢 9 2.2 高热强性热作模具钢 9 2.2.1 3Cr2W8V钢 9 2.2.2 3Cr3Mo3W2V钢 9 2.2.3 5Cr4Mo2W2VSi钢 10 3 H13化学成分及每个元素的作用 10 3.1 H13化学成分及物理性能 10 3.2 H13每个元素的作用 11 4 H13热处理加工工艺路线及作用 12 4.1 铝合金热作模具上模热处理工艺曲线 12 4.2 热处理工艺的作用 12 4.2.1 退火处理 12 淬火工艺 13 回火工艺 13 4.2.4 氮化处理 14 热处理工艺曲线及加工规范 14 5.1铝合金热作模具热处理工艺曲线 14 5.2 热加工规范锻后退火规范淬火软点 6.1.2补救措施 17 6.2 淬火裂纹硬度不合格 6.3.2防止和补救措施 18 6.4 表面腐蚀 19 6.5 变形和畸变 19 6.5.1 加热速度 19 6.5.2 加热温度 20 6.5.3 冷却介质和冷却方法 20 6.6 过热、过烧 21 7 性能检测方法 21 8 课程设计的体会与感受 22 【参考文献】 0 前言 模具是机械工业重要的基础工艺装备。模具成形具有效率高、质量好、节约原材料、降低成本等许多优点， 模具被广泛应用于金属、陶瓷、塑料等材料的成型。模具材料的研究开发、强韧化处理, 特别是新型材料的开发和引进对模具行业的发展注入了新的活力。其中一个重要的方面就是开发多用途和具有特殊性能的模具材料。一种新型模具钢既可作模锻用钢, 也可作挤压和压铸用钢; 既可作热作模具钢, 也可作冷作模具钢。另一个重要的趋势就是采用新的热处理和表面技术, 挖掘传统材料的性能潜力。热作模具在工作中既有力的作用又有热的作用，随着高效、高速、高强度、大吨位的机械化、自动化加工成形设备的发展，以及热锻模、热挤压模、热镦模、压铸模等复杂工艺的广泛应用，对模具的强度、冲击韧度、红硬性和耐磨性，提出了更高的要求。本文就常用热作模具钢H13——4Cr5MoSiV1的主要性能特点及热处理工艺作了探索，并对H13制造汽车铝合金压铸进行了探讨。 1 铝合金压铸模具上模的服役条件和性能要求。 1.1 铝合金压铸模具上模服役条件 压铸模属于热作模具。热作模具在工作时承受巨大的冲击力、压应力、张应力、弯曲应力，模具型腔与高温（有时可达1150～1200℃）金属接触后，本身温度可达300～400℃，局部高达500～600℃。还经常受空气、油、水等的反复冷却，在时热时冷的苛刻条件下工作的模具，其型腔表面极易产生疲劳裂纹（即龟裂）。此外，炽热的金属在模具型腔中变形所产生的强烈摩擦，容易因摩擦而使精度降低，因而要求热作模具钢具有足够的热强行、热疲劳性、韧性、硬度和耐磨性、良好的导热性和耐蚀性，还要求具有较高的淬透性，以保证整个截面具有一致的力学性能。 1.2 铝合金压铸模具上模性能要求 ① 在工作中承受压应力、拉应力、弯曲应力及冲击应力, 还经历强烈的摩擦, 因此它必须具有高的强度和韧性的良好配合, 同时还应有足够的硬度和耐磨性。 ② 它与炽热金属经常接触, 型腔表面温度可高达400~ 600℃ 。因此它必须具有高的回火稳定性,以便在工作时仍能维持高的强度和韧性。 ③ 它在工作中反复受到炽热金属的加热和冷却剂的冷却交替作用, 极易引起龟裂现象, 即所谓热疲劳。因此它必须具有抗热疲劳的能力。 2 铝合金热作模具上模的选择 表1 常用热作模具用钢举例 模具类型 工作条件推 推荐用钢 锤锻模 整体模具 5CrMnMo,5CrNiMo,4CrMnSiMoV, 5Cr2NiMoV