模具表面强化技术第一 章综述
PPT文档演模板
2020/11/20
模具表面强化技术第一章综述
PPT文档演模板
主要内容
1 模具及模具材料分类 2 模具材料性能 3 模具零件失效形式 4 模具材料热处理 5 模具材料表面强化技术
模具表面强化技术第一章综述
PPT文档演模板
决定形式
受力、受热
塑性变形、磨损、疲劳、冷热疲劳、断裂开裂
模具表面强化技术第一章综述
1.1 模具—— 工业之母
模具的地位：现代工业产品的发展和生产效益的提高，很大程度 上取决于模具的发展和技术水平。 作用：以其特定的形状通过一定的方式使原材料成型 优点：生产效率高、质量稳定、一致性好、省料、生产成本低 应用：汽车、冶金、电子、轻工、机械制造等
PPT文档演模板
PPT文档演模板
模具表面强化技术第一章综述
1.2.2 工艺性能
模具的制造一般都要经过锻造、切削加工、热处理等几道工序 。为保证模具的制造质量，降低生产成本，其材料应具有良好的工 艺性能。
1. 机械加工性能 主要指切削加工性和磨削加工性，其中切削加工性最重要。
一般来说，材料的硬度越高，加工硬化能力越强，切屑不易断排， 刀具越易磨损，其切削加工性能就越差。但若硬度太低，切削会变 得连续不断，使得表面粗糙。
PPT文档演模板
模具表面强化技术第一章综述
1.2.1 使用性能
4． 冲击韧性 以很大速度作用于机件上的载荷称为冲击载荷，金属在冲击载荷作用 下抵抗破坏的能力叫做冲击韧性，反应了模具的脆断韧性，常用冲击 韧度来评定。
5． 疲劳 前面所讨论的强度、塑性、硬度都是金属在静载荷作用下的机械性能 指标。实际上，许多机器零件都是在交变载荷下工作的，在这种条件 下零件会产生疲劳。疲劳性能反映了材料在 交变载荷作用下抵抗疲劳 破坏的性能指标。
模具一般包括动模和定模(或凸模和凹模)两个部分，二者可分可合。 分开时取出制件，合拢时使坯料注入模具型腔成形。
PPT文档演模板
模具表面强化技术第一章综述
1.1.1 模具分类
按工作条件分类： 冷作模具：主要用于金属或非金属材料的冷态成型，如冷冲压、冷 挤压、冷镦模、拉伸弯曲模、拉丝模、滚丝模等 热作模具：对高温状态下的工件进行压力加工的模具，如热锻模、 热挤压模、热冲裁模、压铸模等 型腔模具：又叫凹模，是成型塑件外表面的工作零件，如塑料模具 、陶瓷模具、玻璃模具、橡胶模具、粉末冶金模具等
PPT文档演模板
模具表面强化技术第一章综述
PPT文档演模板
第一章 综述
1.1 模具 1.1.1 模具分类 1.1.2 模具材料分类 1.1.3 选择模具材料的一般原则
1.2 性能 1.2.1 使用性能 1.2.2 工艺性能
1.3 热处理 1.3.1 工艺分类 1.3.2 热处理温度点、组织、铁碳平衡相图 1.3.3 退火 1.3.4 正火 1.3.5 淬火 1.3.6 回火 1.3.7 不同模具材料的热处理工艺
PPT文档演模板
模具表面强化技术第一章综述
1.3.1 工艺分类
1.3 热处理
模具钢热处理一般包括3个部分：普通热处理、表面热处理、形变热处理。普
通热处理包括退火、正火、淬火、回火。退火和正火我们俗称为预先热处理，淬 火和回火我们称为最终热处理。 退火：将钢加热到一定温度保温一段时间，再缓慢冷却。 正火：将钢加热至Ar3或Accm以上30~50℃，在空气中冷却。 淬火：将钢加热至奥氏体化，再快速冷却（大于临界冷却速度）使其进行马 氏体转变。 回火：将钢加热到＜A1点的某一温度保温一段时间，再冷却。
模具表面强化技术第一章综述
1.1 模具—— 工业之母
模具是工业生产上在外力作用下使坯料成为有特定形状和尺寸的制件 的各种模子和工具，其主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品 外形的加工，素有“工业之母”的称号。
模具由各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成，具有特定的轮 廓或内腔形状，具有刃口的轮廓形状可以使坯料按轮廓线形状发生分离( 冲裁)。应用内腔形状可使坯料获得相应的立体形状。
1.1.3 选择模具材料的一般原则
研究和制造有竞争性的优质产品，最重要的要求之一就是选择产品中
不同零件所用的各种材料和与之相宜的加工方法的最佳组合。由于所能采
用的材料和加工方法很多，因而材料的选用常常是一个复杂而困难的判断
、优化过程。毫无疑问，所选材料应满足产品（零件）使用的需要，经久
耐用，易于加工，经济效益高。
PPT文档演模板
模具表面强化技术第一章综述
1.2.2 工艺性能
4. 焊接修复性 在型腔加工中，有时难免要补焊。因此模具钢必须有很好地焊 接性能。 钢铁材料的焊接性随其碳和合金元素含量的提高而变差，因此 钢比铸铁易于焊接，且低碳钢焊接性能最好、中碳钢次之、高碳钢 最差。铝合金、铜合金的焊接性能一般不太好，应采用一些高级的 焊接方法（如氩弧焊）或特殊措施进行焊接。
PPT文档演模板
模具表面强化技术第一章综述
塑料模具
由于塑料的品种很多，对塑料制品的要求差别也很大，对制造塑 料模具的材料也提出了各种不同的性 能要求。所以，不少工业发 达的国家已经形成了范围很广的塑料模具用钢系列。包括碳素结 构钢、渗碳型塑料模具钢、预硬型塑料模具钢、时效硬化型塑料 模具钢、耐蚀塑料模具钢、易切塑料模具钢、整体淬硬型塑料模 具钢、马氏体时效钢以及镜面抛光用塑料模具钢等。
切削性要求：切削刀具费用低、切屑易处理、加工表面光滑。 在钢铁材料中，易切削钢、灰铸铁和硬度处于180—230HBS范 围的钢具有较好的切削加工性能；而奥氏体不锈钢、高碳高合金钢 （如高铬钢、高速钢、高锰耐磨钢）的切削加工性能较差。铝合金 、镁合金及部分铜合金具有优良的切削加工性能。
PPT文档演模板
PPT文档演模板
模具表面强化技术第一章综述
冷冲压模具
PPT文档演模板
热锻模具 橡胶模模具表具面强化技术第一章综述
冷作模具
冷作模具钢主要用于制造对冷状态下的工件进行压制成型的模具。 如：冷冲裁模具、冷冲压模具、冷拉深模具、压印模具、冷挤压模 具、螺纹压制模具和粉末压制模具等。冷作模具钢的范围很广，.从 各种碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢到粉末高速工具钢和粉 末高合金模具钢。冷作模具钢具是真空脱气精炼钢，内质纯净，机 械加工性良好，切削明显提高，淬透性良好，空冷淬硬不易出现淬 裂，耐磨性极为优异，韧性良好，可用作不锈钢及高硬度材料的冲 裁模。
模具表面强化技术第一章综述
1.2.2 工艺性能
2.尺寸稳定性 材料在受机械力、热或其他外界条件作用下，其外形尺寸不发 生变化的性能。 模具必须经过粗加工、热处理、精加工后才能投入使用，这要 求模具热处理时具有尺寸稳定性，否则会导致加工周期延长。 另外，模具投入使用后，随着时间的推移，尺寸会出现微米级 变化，称为时效变化。 随着模具向高精度方向发展，需要有效控制热处理后模具的尺 寸变化、形状变化、时效变化。
PPT文档演模板
模具表面强化技术第一章综述
1.2.1使用性能
1.2 性能要求
1.2.2工艺性能
根据模具的工作条件和使用寿 影响模具生产成本和制造难易的主
命要求决定
要因素之一
强度
切削性
硬度
尺寸稳定性
塑性
镜பைடு நூலகம்性
韧性
焊接修复性
疲劳性能
PPT文档演模板
模具表面强化技术第一章综述
1.2.1 使用性能
1． 强度 强度是指金属材料在静荷作用下抵抗破坏（过量塑性变形或断裂）的性能 。由于载荷的作用方式有拉伸、压缩、弯曲、剪切等形式，所以强度也分 为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。冷作模具的强度指标主 要为常温下屈服强度；热作模具的强度指标主要为高温下屈服强度。 2． 硬度 硬度是衡量金属材料软硬程度的指标。目前生产中测定硬度方法最常用的 是压入硬度法，它是用一定几何形状的压头在一定载荷下压入被测试的金 属材料表面，根据被压入程度来测定其硬度值。 常用的方法有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）和维氏 硬度（HV）等方法。 3． 塑性 塑性是指金属材料在载荷作用下，产生塑性变形（永久变形）而不破坏的 能力。，常用断后伸长率和断面收缩率两个指标表示。
使用性能、工艺性能、冶金质量 冷作模具、热作模具、型腔模具
改变材料内部组织以获得所需组织和性能
有效提高模具表面各性能，心部保有强韧性
模具表面强化技术第一章综述
现代模具生产流程
供应商早期参与：客户与供应商关于产品设计和模具开发等方面的技术探讨 报价：包括模具价格、模具寿命、周转流程、机器要求吨数以及交货期 订单：客户订单、订金的发出以及供应商订单的接受 模具生产计划及排工安排 模具设计：可能使用的设计软件有Pro/Engineer、UG、Solidworks、 AutoCAD、CATIA等 采购材料 模具加工 模具装配 模具试模 样板评估报告 样板评估报告批核
PPT文档演模板
模具表面强化技术第一章综述
1.1.2 模具材料分类
模具材料的品种繁多、分类方法也不尽相同。由于模具钢是制造模具 的主要材料，所以我们可将材料分类如下：
根据模具的工作条件不同，一般把模具钢分为三类: 1.冷作模具钢 2.热作模具钢 3.塑料模具钢
PPT文档演模板
模具表面强化技术第一章综述
PPT文档演模板
模具表面强化技术第一章综述
1.2.2 工艺性能
3. 镜面性 指工件表面不出现针孔等微小缺陷，表面粗糙度值所能达到的 微细程度。 无论何种塑料模具， 其型腔的允许表面粗糙度极小，几乎都要 求能做到镜面光泽。而要达到镜面光泽，主要的一点是钢材必须具 有不低于38HRC的硬度，最好为40～46HRC，而达到55HRC为最 佳。要达到镜面光泽，首先钢材中的夹杂物要尽量少，而且不能有 气泡存在， 并且纤维组织均匀。在大量生产中的模具，为了减少磨 损，除了型腔的表面硬度以外，表面粗糙度也是重要条件。