5CrMnMo模具材料及其失效分析解析

《模具材料及其失效分析》

结课大作业

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2013年4月26日

1、 5CrMnMo钢简介

模具钢材5CrMnMo是在中碳

钢的基础上主要加入Cr、Mn、Mo

三元素而研制成的，也可看作把

5CrNiMo钢中的Ni元素由Mn元素取代而形成的。

该钢是热作模具钢，除淬透性，耐热疲劳性稍差外，5CrMnMo钢具有与5CrNiMo钢类似的性能，淬透性稍差。此钢适于制作要求具有较高强度和高耐磨性的各种类型锻模。要求韧性较高时，可采用电渣重熔钢。

5CrMnMo钢中碳含量保持在0.40%~0.60%，可获得较高的强度与耐热疲劳强度、一定的硬度与耐磨性、良好的韧性钢与导热性。适合制造边长≤400mm 的中型锤锻模即热切边模。

化学成分：C（0.50~0.60）、Si（0.25~0.60）、Mn（1.20~1.60）、S（≤0.030）P（≤0.030）、Cr（0.60~0.90）、Ni（允许残余含量≤0.25）

Cu（允许残余含量≤0.30）、Mo（0.15~0.30）

2 、5CrMnMo钢锻造和热处理特点

5CrMnMo钢相变点为AC1710℃、Ac3760℃、Ar1650℃、Ms220℃。

5CrMnMo钢始锻温度1050~1100℃，终锻温度800~850℃，锻造后坑中冷却或砂中冷却。

常见的热处理工艺及特点：

a、等温退火：加热850~870℃，保温3h，650~680℃等温，保温5h，炉

冷至550℃以下出炉空冷197~255HBS Ac1710℃，Ac3760℃，加热温

度在Ac3线以上，等温温度低于Ar1727℃，以获得珠光体+铁素体组织；

b、普通退火：加热810~830℃，保温3h，炉冷至550℃以下出炉空冷

197~241HBS Ac1710℃，Ac3760℃，加热温度Ac3线以上，得到珠光

体+块状铁素体组织；

c、去应力退火：加热720~740℃，保温3h，炉冷至550℃以下出炉空冷

197~255HBS消除从残余应力，消除加工硬化；

d、淬火：加热820~850℃，保温，油冷至150~180℃，出油，加热时Cr、

Mn、S、Mo元素溶入奥氏体中，提高淬透性，改善回火稳定性。

试样的热加工工艺

1）锻造

5CrMnMo钢的锻造工艺参数与5CrNiMo钢相当。4Cr3Mo3V钢由于Cr、Mo、V的含量较高，其开锻和停锻温度约高于5CrNiMo钢50℃。

2）退火

3）淬火

5CrMnMo钢的淬火温度与5CrNiMo钢一样，淬火后的硬度略高。4Cr3Mo3V 钢虽然淬火温度比5CrNiMo钢高170℃，但是因含碳量低0.16％，所以淬火后硬度约低8HRC。

4）回火

（1）5CrMnMo钢回火温度和硬度的关系

5CrMnMo钢在300～550℃回火后硬度高于5CrNiMo钢1～4.5HRC，其中以400℃的硬度差别最大，随着回火温度的提高二者硬度基本一致。

(2)4Cr3Mn3V钢回火温度与硬度的关系(保温2h)

4Cr3Mo3v钢在400℃回火后硬度逐渐高于5CrNiMo钢，温度越高差别越大。如4Cr3Mo3V钢在660℃回火硬度为40.2HRC，与5CrNiMo钢525℃回火硬度(40.1HRC)相当，二者将相差135℃。另外，同样经700℃回火其硬度要高于5CrNiMoSlV钢和2Cr3Mo2NiVSi钢3.4HRC和5HRC。

(3)性能试样的回火工艺

室温力学性能

1室温力学性能

5CrMnMo钢室σb和σs值与5CrNiMo钢完全相同，但δs和ψ却下降2％和10％。4Cr3Mo3V钢因其硬度比5CrNiMo钢约高7HRC，所以拉伸强度明显提高，如σb和σs增加210MPa和60MPa，而且δs和ψ也分别增加2％和22％。从而说明4cr3M03V钢的室温拉伸性能优于5crNiMo钢。

2 室温冲击韧性

5crMnMo钢的室温A K值低于5CrNiMo钢18J。4Cr3Mo3V钢由于硬度高，所以也造成室温A K值低于5CrNiMo钢16.3。

3 室温断裂韧性(K1c)

5CrMnMo钢的室温断裂韧性没有测定。4Cr3Mo3V钢的室温断裂韧性为40.3 MPa?m1/2。

各项热处理工艺的具体作用如下：

●退火：细化晶粒，均匀组织，消除内应力

●淬火：获得细致的板条马氏体组织，提高强韧性，并提高使用寿命

●回火：使奥氏体转变为下贝氏体，避免上贝氏体的产生

3、5CrMnMo材料热处理规范

5CrMnMo钢相变点为AC1710℃、Ac3760℃、Ar1650℃、Ms220℃。

5CrMnMo钢始锻温度1050~1100℃，终锻温度800~850℃，锻造后坑中冷却或砂中冷却。

适合制造边长≤400mm的中型锤

（以下举例均为锻模）锻模即热切边模。

4.1 模具的服役条件及要求

锤锻模属于热作模具，是用各种吨

位锤产生巨大的冲击功进行毛坯变形

的工具，毛坯在短时间内快速成形，模

具承受很大的冲击载荷和热磨损。

4.2 模具的制造工艺

锻模是在高温条件下冲击加压强

迫金属成型的工具。它经受恶劣复杂的

工作条件：反复受冷受热、承受很大的

压应力、张应力和变曲应力；以及炽热

金属对模锻型腔的摩擦。

所以模具材料应具有下列的性能：

1.高的机械性能。在高温下应保持高强度、高韧性、高耐磨性、

2.高的淬透性。以保证整个模具截面得

到均匀一致的机械性能。

3.优良的耐热疲劳性。使模具表面不因

反复受冷受热而产生裂纹。

4.足够的导热性。确保由锻件传到模具型腔表面的热量能迅速散逸。以免因温度过高而降低机械性能。

5.良好的工艺性和抗氧化性。

热处理工艺路线：下料一锻造

一退火一粗加工一调质一精加工一淬

火+回火一研磨。

始锻温度为1050℃左右，终锻温

度为850℃左右，锻造比为2。退火工

艺为830~850℃加热炉冷．调质工艺

为860℃加热油冷，670～680℃回火。精加工后淬火温度为840～860℃，油冷到180℃，立即出油装炉回火，，回火温度为440---470℃，硬度要求为46--47 HRC。

毛坯的等温退火工艺曲线（在箱式炉中进行）

锻模毛坯的退火粗车后的调质处理工艺曲线（在盐浴炉中进行）

锻模毛坯的正火——中温回火工艺曲线（在箱式炉中进行）

锻模最终淬火处理工艺曲线

4.3模具材料经淬火及回火的微观组织与机械性能（参考）

4.4 微观组织检验要求

正常退火后的组织为细珠光体；淬火后组织为针状马氏体。经退火后的工件必须立即进行回火，否则将引起开裂。正常回火后组织为较细的回火屈氏体。这种组织有合适的硬度和组织稳定性。若于过低或过高温度回火，则将分别得到回火马氏体和回火索氏体，致模具的硬度达不到要求。

4.5 可能出现的失效方式、失效分析、改进方案

主要的失效方式有变形失效、热疲劳失效、磨损失效和断裂失效

①变形失效：模锻是由于外加载荷过大或局部温升过高，使锻模产生塑形变形而造成局部压塌现象以及因锻模工作零件材料的热硬性不足，或者因回火温度过高而造成硬度降低，也会引起锻模局部发生塑性变形。

②热疲劳失效：锻模与炙热（1100~1200℃）坯料金属反复接触，会不断升温，为防止型腔表面发生高温回火而导致锻模硬度下降，就得不断进行冷却，锻模受到高温金属的冷却润滑剂的交替作用，产生交变热应力，容易导致热疲劳破裂。

③磨损失效：模锻中，毛坯在型槽内受挤压流动，同时与型槽壁面发生剧烈的摩擦，造成型槽面磨损，以致引起型槽尺寸变化与表面质量劣化，尤其是飞边槽过桥处磨损最为严重。因为毛坯金属变形填满型槽后流入飞边槽时，过桥处厚度薄，冷却快，金属与过桥壁摩擦特别剧烈。锻模磨损的主要类型是磨粒磨损与黏着剪断、脱落现象。如果锻模淬火后挥霍温度过高，硬度不足，或者因为毛坯氧化皮未除尽，模具型槽表面粗糙，润滑不良等，都会造成锻模加速磨损。

④断裂失效：锻模断裂失效的原因是多方面的，可以分以下类型：a过载断裂。当锻模工作零件外加载荷超过其危险界面所能承受的极限应力时，讲发生过

载断裂；b疲劳断裂。锻模经过一定次数的循环载荷或交变应力作用后引发的疲劳断裂，其成分分为3个阶段：疲劳裂纹的萌生、裂纹的扩展、断裂或瞬断；c 脆性断裂。因锻模刚才存有夹杂物缺陷，或工艺处理不当都有可能使其材质变脆，从而引发脆性断裂。

改进方案：通过分析原热处理工艺曲线,，我们发现原工艺存在以下不足之处:：5CrMnMo钢传统的淬火加热温度为830~ 870 ，温度偏低。淬火组织以针状马氏体为主,材料的力学性能特别是断裂韧度不足锻模淬火入油前在空气中预冷时，若预冷的时间太短，则起不到降温减少热应力的作用；若预冷的时间过长，则型腔中凸起部位温降过多，会发生非马氏体转变,，影响淬火效果。而且锻模的型腔一般都较为复杂,若采用空气预冷，很难控制型腔中各部位均匀预冷至760~ 780℃时再进行淬火；5CrMnMo钢的Ms点为215℃当模具淬火冷却至其表面上所附着的油不燃烧, 而呈冒青烟( 温度约150~ 200 ℃) 时, 若马上在500 ℃以上回火只会在表面产生马氏体,心部大量的过冷奥氏体会在500 ℃以上回火时转变成珠光体或粗大的上贝氏体,这两种组织的力学性能都很差,没有利用价值。

热锻模改进后的淬火回火工艺曲

5 、课程学习体会

模具材料这门课虽说是一门选修课，开学初我对这门课并没有什么兴趣，觉得那些东西枯燥乏味，但在这次在撰写课程报告的过程中我发现自己在一点一滴的努力中对其兴趣也在逐渐增加。这次的结课作业做的并不顺利，找资料成了最头疼的事情，但经过这么久的不懈努力，我又怎么会去在乎那个先后问题呢，因为对我来说学到的不仅是那些知识，更多的是一种态度。现在想来，也许老师安排的这次作业有着它更深层的意义吧，它不仅仅让我更深入的了解专业的相关知识、运用专业的知识，还让我普及了很多课堂上没有讲到的知识，并且提高了我在这方面的能力!没开始写之前还在为选材而伤脑筋，然后又在找资料的时候不知从何下手，随之而来的问题却远比我想象的要困难的多。没想到这看似简单的报告却是非常需要耐心和精力的，今天我已明白这次作业对我来说的意义。虽然我这次花了很多时间，但我相信我得到的也会更多!

作为一名材料成形专业的大三学生，我觉得这次作业是十分有意义的，而且是十分必要的。在已度过的大学时间里，我们大多数接触的是专业课，我们在课堂上掌握的仅仅是专业课的理论知识，并没有真正了解这究竟应用到了那里？所说资料都是从网上、图书馆找来的，但是在整合的过程中不仅提高了自己的逻辑思维，还能让专业知识得以应用。

通过这次作业我也发现了自身存在的不足之处，就是专业知识学得不够踏实，在运用过程中仍有意想不到的困惑，经过一番努力才得以解决。这也激发了我今后努力学习的兴趣，我想这将对我以后的学习产生积极的影响。并且我懂得了学习的重要性，了解到理论知识的重要意义，学会了坚持、耐心和努力，这将为自己今后的学习和工作做出了最好的榜样。我认为这个收获应该说是相当大的。

参考文献

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[4]李泉华.热处理技术400问.北京：机械工业出版社.2002

[5]樊东黎.徐跃明.佟晓辉.热处理工程师手册.北京：机械工业出版社

[6]第一机械工业部机械科学研究院材料研究所.工具钢金相图谱：第一机械工业部第二局上海工具厂

[7]百度百科

模具的失效分析

模具的失效分析№1 一, 目的 1, 模具设计人员必须熟知如何保证模具设计正确,合理,提高模具寿命,降低成本. 2, 生产中模具失效时,能分析原因,提出改进措施,也是工艺员应掌握的技能. 二, 模具的工作条件 1, 工装模具组成 凹模- 冷镦, 正挤, 反挤, 冲孔, 锥形凸模, 切边凹模, 切边凸模, 孔类` 螺母用凹模等. 套- 推出销套, 衬套 垫- 带孔垫块 轴类冲头–正挤, 反挤, 六方冲头, (螺母冲头), 推出销, 凸模销, 光凸模(无孔) 销, 轴, 杆. 板,块类型- 垫块,切断刀,送料滚,刀体,钳片,夹子,弹簧板,弹簧片 螺旋弹簧–拉,压 弹簧碟簧 板簧 2, 易损件(服役期短,经常更换的件) 冲头, 凹模 重点分析易损件–冲头, 凹模. 3, 模具工作条件 ①挤压冲头工作条件–以活塞销为例 上冲头 上冲头–向下运动, 下冲头–固定不动. 挤压中,上冲头受力大于下冲头. 上冲头受力情况如下: A) 向下运动–反挤坯料,冲头受压应力. B)向上运动–脱离坯料,因摩擦力冲头受拉应力. C)可能因冲头偏心,产生弯曲应力. 结论: 上冲头受力复杂,易导致失效. 上冲头最大名义压力可达2500 MPa. 在尺寸过渡处,由于应力集中, 有时应力更大于此值.

② 冷挤压凹模的工作条件 № 2 冷挤压过程中,凹模型腔表面受很大的压力,该压力使凹模产生巨大的切向拉应力. (以下插图) p 0 材料力学厚壁筒受力分析理论公式 拉应力压应力 P 1R 21 - P 0 R 20 R 20 -R 2 1P 1 -P 0R 21 R 2 0σt σr = ()+ R 2R 20 -R 21()=R 20 -R 2 1 P 1 R 21 - P 0 R 20 -)(R 20 -R 2 1R 2)(R 21 R 20P 1 -P 0① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 当采用整体模时,如下图 P 0 =0 代入①,②式 )(R 20 -R 21R 2 + = σt R 21 R 20P 1R 20 -R 21P 1R 21= P 1R 2 1R 20 -R 21(1+ R 20R 2 ) P 1 R 21 R 2 0R 2 R 20 -R 21()-P 1R 21 R 20 -R 21 =σr =R 20 -R 21 P 1R 21 )R 2 R 2 01-(当R=R 1 时,分别代入公式③,④得 σtR1σrR1= )R 21 R 20 1+(R 20 -R 21P 1R 21)R 21 R 2 1- (R 20 -R 21 P 1R 21=P 1 R 20 -R 21R 20 +R 21= =-P 1

汽车模具材料的选用

汽车模具材料的选用 发表时间：2019-01-25T15:29:21.190Z 来源：《电力设备》2018年第25期作者：马洪宾王乐乐 [导读] 摘要：模具是冲压生产的关键工艺装备，随着模具行业的不断发展，模具在兵器工业、机械工业及日用品的生产中应用越来越广泛。 (长城汽车股份有限公司技术中心河北省汽车工程技术研究中心河北保定 071000) 摘要：模具是冲压生产的关键工艺装备，随着模具行业的不断发展，模具在兵器工业、机械工业及日用品的生产中应用越来越广泛。我国的模具行业已步入了高速发展时期，但模具的制造水平和使用性能与世界上发达国家相比，还有很大的差距。现代汽车90%以上的白车身零件，都靠冲压模具实现大批量生产。通过对汽车模具设计标准的研究，介绍几种常用模具材料的使用性能，以及模具材料的成本、使用寿命等的比对。结果表明，合理的选用模具的材料，会降低成本、缩短制造周期、方便维修、减少钳工劳动强度。 关键词：汽车模具；材料选用 Abstract: Die is the key equipment for stamping production. With the continuous development of die industry, die has been widely used in the production of weapon industry, machinery industry and daily necessities. China's mold industry has entered a period of rapid development, but the mold manufacturing level and performance compared with the developed countries in the world, there is still a big gap. More than 90% of the body parts of modern cars rely on stamping dies for mass production. Based on the research of automobile die design standard, this paper introduces the performance of several commonly used die materials and the comparison of die material cost and service life. The results show that reasonable selection of die materials will reduce the cost, shorten the manufacturing cycle, facilitate maintenance and reduce the labor intensity of fitters. Key words: automobile mould; material selection 前言:根据汽车冷冲模具的使用寿命要求：在正常使用、维修状态下，能多批次、小批量生产出50万辆合格零件。故模具材料的性能、质量对模具的使用寿命有极大的影响。因此，模具材料的研究和开发，一直受到模具钢生产厂商的重视，并得到了迅速的发展。 1、模具材料分类 近年来，我国模具钢生产技术发展较快，用于制造冷冲压模具材料主要分为以下几类：①高碳低合金冷作模具钢，如：9SiCr、 7CrSiMnMoV、8Cr2MnWMoVS、等；②抗磨损冷作模具钢，如：6Cr4W3Mo2VNb、Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1等；③抗冲击冷作模具钢，如：4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si等；④冷作模具用高速钢，如：W6Mo5Cr4V2、W12Mo3Cr4V3N、W9Mo3Cr4V等。 2、汽车模具材料的使用 2.1冲裁模材料的使用要求 对于薄板冲裁模具的用材要求具有高的耐磨性和硬度，而对厚板冲裁模除了要求具有高的耐磨性、抗压屈服点外，为防止模具断裂或崩刃，还应具有高的断裂抗力、韧性。 2.2拉延、整形模材料的使用要求 要求模具工作零件材料具有高的耐磨性和硬度、一定的强韧性以及较好的切削加工性能、良好的抗粘附性（抗咬合性），而且热处理时变形要小。根据汽车厂生产冲压件的模具现状，汽车模具主要采用的材料为：钼铬铸铁、Cr12MoV、铸态空冷钢。 2.2.1钼铬铸铁：属于镍硬白口铸铁系中高铬白口铸铁的一种，由于其共晶组织由一种M7C3型碳化物和奥氏体其它转变物组成，其基体退火成马氏体后能表现出很高的耐磨性，同时其含有的铬能显著提高强度、硬度和耐磨性、锰能显著提高韧性，而且钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性。其热处理的方法为表面淬火，大量节省热处理时间，淬火后硬度HRC 50以上，热处理后变形量小。由于其铸造性好，且铸造成本较低，可实现整体铸造，减轻钳工的工作强度，缩短模具的制造周期。同时由于其硬度相对空冷钢低，加工时对刀具的磨损较小，具有良好的切削加工性能，加工成本低。在模具工作时，由于钼铬铸铁的散热性能优于其他几种模具材料，尤其模具在机械压力机上工作时，其具有良好的抗粘附性（抗咬合性）能最大化的保护模具，延长模具使用寿命。维修时，可以直接对其表面进行冷焊，大量节约维修时间。但由于其淬火后的硬度相对较低，耐磨性差，生产高强板的模具不会采用钼铬铸铁。 2.2.2 Cr12MoV：属于高碳高铬钢，其含有大量的碳化物和高合金度的马氏体。使钢具有高硬度、高耐磨，其硬度与耐磨性要高于钼铬铸铁。其含有的钒能细化晶粒增加韧度，又能形成高硬度的VC，以进一步增加钢的耐磨性；铬又使钢具有高的淬透性和回火稳定性。经整体淬火后，需要1～2次的回火，热处理时间较长。火后硬度可以达到HRC 60-62。但热处理后变形量要大于空冷钢，消除变形困难，容易降低模具的精度。生产Cr12MoV模具钢的方法为锻造，生产成本较高，同时由于锻造工艺的局限性，Cr12MoV钢只能分块锻造，制造模具时还需要拼装镶块，增加了钳工的劳动强度，延长了模具的制造周期，成本也随之增加。同时由于其硬度相对空冷钢高，加工时对刀具的磨损较大，增加了切削加工的时间和成本。另外，由于Cr的大量存在，钢液结晶时析出的大量共晶碳化物，形成带状或网状碳化物脆性区，其塑性、韧度差，裂纹很容易在这里萌生与扩展，往往成为裂纹产生的主要原因，使其使用寿命降低。对其维修时，由于焊接性能差，不能直接对其表面进行冷焊，需要加热并保温一段时间后，再对其表面进行焊接，大量浪费维修时间。 2.2.3 铸态空冷钢：是一种以铸代锻的高碳低合金钢，其含有的锰使钢有较高的强度和硬度，提高钢的淬性。其热处理的方法也为表面淬火，然后空冷即达到淬火的目的，大量节省了时间和成本。火后硬度可达HRC 55以上，不须其他加工，所以变形很小，并且随淬火温度的升高变形量逐渐减小[2]。空冷钢进行表面淬火后，淬硬层下有高韧性基体作衬垫，韧性高于Cr12MoV，工作时不容易产生开裂、崩刃现象。但由于铸态空冷钢不能整体铸造，在加工模具前，需要钳工将镶块拼接好后在进行机加，钳工劳动强度增加，延长了制造周期，增加了制造成本。但由于其可以使用泡沫板材制造成近型模具型，可以节省铸造费用以及部分加工费用，又可以降低部分成本。其硬度相对钼铬铸铁高，加工时对刀具的磨损较大，增加了切削加工的时间，增加了加工成本。另外，空冷钢具有良好的焊接性能，从而模具获得较高的使用寿命。制造有偏差时可以直接进行补焊，经打磨修整即可达到理想的效果，大量的节约了维修时间。 基于以上性能介绍，适用于拉延凸模、凹模、压料圈的材料为钼铬铸铁和Cr12MoV；适用于整形模的材料为钼铬铸铁、Cr12MoV、铸态空冷钢；适用于修冲模具的材料为Cr12MoV、铸态空冷钢。 结语： 经过上述材料性能对比以及对生产现状的经验积累，对于普通钢板（如DC01、DC04、DC06、B170P1等），料厚在1.2以下时，由

模具材料选用标准

模具材料选用标准 成型零部件材料选用 .1 成型零部件指与塑料直接接触而成型制品的模具零部件，如型腔、型芯、滑块、镶件、斜顶、侧抽等。 .2 成型零部件的材质直接关系到模具的质量、寿命，决定着所成型塑料制品的外观及内在质量，必须十分慎重，一般要在合同规定及客户要求的基础上，根据制品和模具的要求及特点选用。 .3 成型零部件材料的选用原则是：根据所成型塑料的种类、制品的形状、尺寸精度、制品的外观质量及使用要求、生产批量大小等，兼顾材料的切削、抛光、焊接、蚀纹、变形、耐磨等各项性能，同时考虑经济性以及模具的制造条件和加工方法，以选用不同类型的钢材。 .4 对于成型透明塑料制品的模具，其型腔和型芯均需选用高镜面抛光性能的高档进口钢材，如718（P20+Ni类）、NAK80（P21类）、S136（420类）、H13类钢等，其中718、NAK80为预硬状态，不需再进行热处理；S136及H13类钢均为退火状态，硬度一般为HB160-200，粗加工后需进行真空淬火及回火处理，S136的硬度一般为HRC40-50，H13类钢的硬度一般为HRC45-55（可根据具体牌号确定）。 .5 对于制品外观质量要求高，长寿命、大批量生产的模具，其成型零部件材料选择如下： a) 型腔需选用高镜面抛光性能的高档进口钢材，如718（P20+Ni类）、NAK80（P21类）等，均为预硬状态，不需再进行热处理。 b) 型芯可选用中低档进口P20或P20+Ni类钢材，如618、738、2738、638、318等，均为预硬状态；对生产批量不大的模具，也可选用国产塑料模具钢或S50C、S55C等进口优质碳素钢。 .6 对于制品外观质量要求一般的模具，其成型零部件材料选择如下： a) 小型、精密模具型腔和型芯均选用中档进口P20或P20+Ni类钢材。 b) 大中型模具，所成型塑料对钢材无特殊要求，型腔可选用中低档进口P20或P20+Ni类钢材；型芯可选用低档进口P20类钢材或进口优质碳素钢S50C、S55C等，也可选用国产塑料模具钢。 c) 对于蚀皮纹的型腔，当蚀梨地纹时应争取避免选用P20+Ni类的2738（738）牌号。 .7 对无外观质量要求的内部结构件，成型材料对钢材亦无特殊要求的模具，其成型零部件材料选择如下： a) 对于大中型模具，型腔可选用低档的进口P20或P20+Ni类钢材，也可选用进口优质碳素钢S55C、S50C或国产P20或P20+Ni类塑料模具钢；型芯可选用进口或国产优质碳素钢。 b) 对于小型模具，若产量较高，结构较复杂，型腔可选用低档的进口P20或P20+Ni类钢材，也可选用国产P20或P20+Ni类塑料模具钢；型芯可选用国产塑料模具钢。 c) 对于结构较简单，产量不高的小型模具，型腔型芯均可选用国产塑料模具钢或优质碳素钢。 .8 对于成型含氟、氯等有腐蚀性的塑料和各类添加阻燃剂塑料的模具，若制品要求较高，可选用进口的耐蚀钢，要求一般的可选用国产的耐蚀钢。 .9 对于成型对钢材有较强摩擦、冲击性塑料的模具，例如用来注射尼龙+玻璃纤维料的模具，需选用具有高耐磨、高抗热拉强度及高韧性等优点的进口或国产H13类钢材。 .10成型镶件一般与所镶入的零件选用相同材料。对于模具较难冷却的部分或要求冷却效果较高的部分，镶件材料应选用铍青铜或合金铝。 .11对于模具中参与成型的活动部件材料选择原则如下：

模具材料期末复习题及答案

模具材料期末复习题及答案 第1章模具材料概述 根据其用途和服役条件不同，将模具材料分为哪几类模具材料？ 冷作模具材料、热作模具材料、塑料模具材料和其他模具材料。 对各类模具钢提出的性能要求主要包括那些主要使用性能？ 硬度、强度、韧性、耐磨性、咬合抗力、抗热疲劳性、耐蚀性及其他特殊性能。选用模具材料时应遵循哪些原则？ 满足使用性能原则、工艺性能原则、经济性原则。 第2章冷作模具材料 冷作模具钢按成分和性能主要可分为哪几种钢？请为每种钢写出一个代表性钢号。 碳素工具钢T10A、高碳低合金钢9Mn2V、高耐磨冷作模具钢Cr12MoV、冷作模具用高速钢W6Mo5Cr4V2、基体钢6Cr4W3Mo2VNb。 试分析冷冲裁模的工作条件与性能要求。 冷冲裁模主要对各种坯料进行冲切成型。冷冲裁模的主要工作部位是凸模和凹模的刃口，靠它们对金属坯料施加压力，使其产生弹性变形、塑性变形和分离等过程。在弹性变形阶段，凸模端面的中间部分与坯料脱离，压力都集中在刃口附近的狭小范围内。在塑性变形和分离阶段，凸模切入坯料，同时金属坯料被挤入凹模洞口，使模具的刃口端面和侧面产生挤压和摩擦，所以对模具材料要求具有高的硬度、耐磨性、冲击韧性以及耐疲劳断裂性能。 冷冲裁模对模具材料的主要性能要求是什么？ 较高的强度、硬度、耐磨性，一定的韧性 模具材料的冷加工工艺性能主要包括哪些性能？ 切削加工性能、磨削加工性能、抛光加工性能和冷变形性能。 模具材料的热加工工艺性能主要包括哪些性能？ 铸造工艺性能、锻造工艺性能、焊接工艺性能 模具材料的热处理工艺性能主要包括哪些性能？ 淬透性、淬硬性、变形开裂敏感性和氧化脱碳敏感性。 模具钢在锻造后进行机加工之前，一般应进行哪种热处理？ 退火 碳素工具钢和高碳低合金钢作为冷作模具钢使用时，应对其进行何种最终热处理？ 淬火+低温回火 高速钢作为冷作模具钢使用时，对其进行淬火处理时，应采用什么样的温度淬火？ 比常规淬火温度低的温度 某企业的材料仓库中只有Q235、5CrNiMo、9CrWMn和3Cr2Mo四种钢，应选用其中的什么钢制造冷冲裁模？ 9CrWMn

模具材料选用规范

PTA022模具材料选用规范（设计节点规范） 1.概述 塑料模具钢的选用直接影响着模具的成本和模具的使用寿命.所以塑料模具钢应根据成型的塑料种类,制品的形状,尺寸精度,质量要求及制品的使用要求,同时要考虑模具制造条件和加工方法,来选择合适的钢材。 2.注塑模具钢材的通用要求： 2.1 成型部件钢材的选用 2.1.1对于透明的塑料制品,需如下选择: （1）若制品的要求很高,要求高透光性或镜面效果,成型塑料为ABS、PS、PMMA、PC等,宜选用高档进口的P20系列,此系列包括718H、S136、S136H等，其中718H为预硬态，一般不需再进行热处理，S136为退火态，硬度一般为HB160-230,粗加工后需进行真空淬火处理，硬度一般为HRC50±2 （2）若制品要求不是很高,成型材料为PP、ABS、PS等可选用中档的进口P20料,如进口738等。 2.1.2对于非透明件,但外观要求很高的制品有如下选择: （1）小型、精密的模具及所用塑料对钢材有较强冲击性,应选用高档进口P20系列，如：718H、S136、S136H 等。 （2）中大型塑料制品,成型材料对钢材无特殊要求,此类模具外观面可选用中档进口的P20系列，如：进口738等。成型非外观部件可选用低档的进口P20系列，如638、国产P20等。 2.1.3对制品要求不高,所用材料对钢材无特殊要求,此类模具有如下选择: （1）对于大型制品,外观部分构件选用中低档的进口P20系列,非外观部分构件选用国产P20，经客户认可也可选用进口的优质中碳钢,如S55C、S50C。 （2）对于小型制品,产量较高,结构较复杂,成型构件可选用低档的进口P20系列。 （3）对于其它结构较简单,产量不高,无较高外观要求的模具,可选用国产P20。 2.1.4对于参与成型的活动部件有如下选择: （1）透明件应选用抛光性好的中高档进口P20系列，如718H、S136H、738等 （2）非透明件,一般应选用硬度和强度较高的中高档进口P20系列,表面进行离子渗氮硬化处理，如：斜顶采用738，氮化层深度为0.15-0.2mm,硬度为HV600-700 。 （3）对参与成型的镶芯,最好选用硬度和强度较高的中高档进口P20系列,要求不高的可用国产P20代替。 2.1.5.特殊应用情况下材料的选用： （1）对于成型PVC和电镀ABS等对钢材有腐蚀性的塑料的模具,若制品要求较高,可选用进口的耐蚀钢,如S136、S136H等。要求一般的可选用国产的耐蚀钢。 （2）对于模具较难冷却的部分或要求冷却效果较高的部分,应选用铍铜合金。 2.2非成型部分钢材的选用 模架材料参照相关标准，一般选用进口S50C，要求硬度均匀为HB150-170,且内应力小，不易变形。 模具中一般结构用件,如顶出限位块、支撑柱等对硬度和耐磨性无较高要求,可选用S45C或45#。 滑块压板，锁紧块，浇口套等对于硬度、强度、耐磨性要求较高，应选用碳素工具钢或优质碳素工具钢，具体钢材种类根据标准件规范选用。 3.海尔注塑模具现行材料选用规范： 如表1所示： 表1: 海尔模具常用模具材料设计参考明细:

模具材料失效分析

1.模具寿命定义：模具因为磨损或其他形式失效、终至不可修复而报废之前所加工合格产品的件数称为模具的使用寿命，简称模具寿命。 2.失效定义：模具受到损坏，不能通过修复而继续服役时叫模具失效。 3.模具寿命与成本的关系：产品成本随着模具寿命的增加而下降，提高模具寿命可降低成本。考虑两个因素：应根据批量选择不同的模具材料和制造工艺。 4.磨损失效：由于相对运动产生磨损，使模具尺寸或表面状态发生改变，使之不能继续服役的现象，叫磨损失效。 5.磨粒磨损：外来硬质颗粒存在工件与模具接触表面之间，刮擦模具表面，引起模具表面材料脱落的现象。工件表面的硬突出物刮擦模具引起的磨损也叫磨粒磨损。 6.粘着磨损：工件与模具表面相对运动时，由于表面凹凸不平，粘着的结点发生剪切断裂，使模具表面材料转移到工件上或脱落的现象。 7.脆性断裂：断裂时不发生或发生较小的宏观塑性变形的断裂，分为一次性断裂和疲劳断裂。 8.多种失效形式的交互作用：（1）磨损对断裂及塑性变形的促进作用,。磨损沟痕可成为裂纹的发源地，当由磨损形成的裂纹在有利于其向纵深发展的应力作用下，就会造成断裂。模具局部磨损后，会带来承载能力的下降和偏载，造成另一部分承受过大应力而产生塑变。（2）塑性变形对磨损和断裂的促进作用。局部塑变会改变模具零件正常的配合关系，模具间隙变小引起不均匀磨损，会加快磨损速度进而促进磨损失效。另一方面，塑变后间隙不均匀，承载面变小，会带来附加偏心载荷，造成局部应力集中，并由此产生裂纹，促进断裂失效。 9.圆角半径的影响及措施：模具零件的两个面相交处常用圆角过渡，工作部位的圆角半径对成形件质量和模具寿命影响很大。（1）凸的圆角半径对成形工艺影响大。过小的凸圆角半径在板料拉深中增加成形力，在模锻中易造成锻件折叠缺陷。（2）凹的圆角半径对模具寿命影响大。小的凹圆角半径会使局部受力恶化，在圆角半径处产生较大的应力集中，易萌生裂纹导致断裂。【措施】增大圆角半径，使模具受力均匀，不易产生裂纹。 10.成形件材质与模具寿命的关系：成形件的材质有金属和非金属、固体和液体之分。（1）非金属材料和液体材料由于强度低，所需成形力小，模具受力小，模具

(答案)模具材料及热处理试题库

模具材料及热处理试题库 一、判断 1、60钢以上的优质碳素结构钢属高碳钢，经适当的热处理后具有高的强度、韧性和弹性，主要用于制作弹性零件和耐磨零件。（×） 2、40Cr钢是最常用的合金调质钢。（√） 3、60Si2Mn钢的最终热处理方法是淬火后进行高温回火。（×） 4、高合金钢的完全退火的冷却速度是每小时100～150℃。（×） 5、等温淬火与普通淬火比较，可以获得相同情况下的高硬度和更好的韧度。（√） 6、一些形状复杂、截面不大、变形要求严的工件，用分级淬火比双液淬火能更有效的减少工件的变形开裂。（√） 7、渗碳时采用低碳合金钢，主要是为提高工件的表面淬火硬度。（×） 8、均匀化退火主要应用于消除大型铸钢、合金钢锭在铸造过程中所产生的化学成分不均及材料偏析，并使其均匀化。（√） 9、高合金钢及形状复杂的零件可以随炉升温，不用控制加热速度。（×） 10、铬钼钢是本质粗晶粒钢、其淬透性和回火稳定性高，高温强度也高。（×） 11、铬锰硅钢可以代替镍铬钢用于制造高速、高负荷、高强度的零件。（√） 12、铬轴承钢加热温度高，保温时间略长，主要使奥氏体中溶入足够的合金碳化物。（√）13、低合金渗碳钢二次重新加热淬火，对于本质细晶粒钢的零件，主要使心部、表层都达到高性能要求。（×） 14、铸铁的等温淬火将获得贝氏体和马氏体组织。（√） 15、高速钢是制造多种工具的主要材料，它除含碳量高外，还有大量的多种合金元素（W、Cr、Mo、V、Co），属高碳高合金钢。（×）16、钢在相同成分和组织条件下，细晶粒不仅强度高，更重要的是韧性好，因此严格控制奥氏体的晶粒大小，在热处理生产中是一个重要环节。（√）17、有些中碳钢，为了适应冷挤压成型，要求钢材具有较高的塑性和较低的硬度，也常进行球化退火。（√）18、低碳钢正火，为了提高硬度易于切削，提高正火温度，增大冷却速度，以获得较细的珠光体和比较分散的自由铁素体。（√）19、过共析钢正火加热时必须保证网状碳化物完全融入奥氏体中，为了抑制自由碳化物的析出，使其获得伪共析组织，必须采用较大的冷却速度冷却。（√）20、含碳量相同的碳钢与合金钢淬火后，硬度相差很小，但碳钢的强度显著高于合金钢。（×）21、中高碳钢的等温淬火效果很好，不仅减少了变形，而且还获得了高的综合力学性能。（√）22、淬火钢组织中，马氏体处于碳的过饱和状态，残余奥氏体处于过热状态，所以组织不稳定，需要回火处理。（×）23、低碳钢淬火时的比容变化较小，特别是淬透性较差，故要急冷淬火，因此常是以组织应力为主引起的变形。（×）24、工件淬火后不要在室温下放置，要立即进行回火，会显著提高马氏体的强度和塑性，防止开裂。（√）

模具材料选用标准介绍(

模具材料选用规范 成型零部件材料选用 1 成型零部件指与塑料直接接触而成型制品的模具零部件，如型腔、型芯、滑块、镶件、斜顶、侧抽等。 2 成型零部件的材质直接关系到模具的质量、寿命，决定着所成型塑料制品的外观及内在质量，必须十分 慎重，一般要在合同规定及客户要求的基础上，根据制品和模具的要求及特点选用。 3 成型零部件材料的选用原则是：根据所成型塑料的种类、制品的形状、尺寸精度、制品的外观质量及使 用要求、生产批量大小等，兼顾材料的切削、抛光、焊接、蚀纹、变形、耐磨等各项性能，同时考虑经济性以及模具的制造条件和加工方法，以选用不同类型的钢材。 4 对于成型透明塑料制品的模具，其型腔和型芯均需选用高镜面抛光性能的高档进口钢材，如718（P20+Ni 类）、NAK80（P21类）、S136（420类）、H13类钢等，其中718、NAK80为预硬状态，不需再进行热处理；S136及H13类钢均为退火状态，硬度一般为HB160-200，粗加工后需进行真空淬火及回火处理，S136的硬度一般为HRC40-50，H13类钢的硬度一般为HRC45-55（可根据具体牌号确定）。 5 对于制品外观质量要求高，长寿命、大批量生产的模具，其成型零部件材料选择如下： a) 型腔需选用高镜面抛光性能的高档进口钢材，如718（P20+Ni类）、NAK80（P21类）等，均为预硬 状态，不需再进行热处理。 b) 型芯可选用中低档进口P20或P20+Ni类钢材，如618、738、2738、638、318等，均为预硬状态； 对生产批量不大的模具，也可选用国产塑料模具钢或S50C、S55C等进口优质碳素钢。 6 对于制品外观质量要求一般的模具，其成型零部件材料选择如下： a) 小型、精密模具型腔和型芯均选用中档进口P20或P20+Ni类钢材。 b) 大中型模具，所成型塑料对钢材无特殊要求，型腔可选用中低档进口P20或P20+Ni类钢材；型芯 可选用低档进口P20类钢材或进口优质碳素钢S50C、S55C等，也可选用国产塑料模具钢。 c) 对于蚀皮纹的型腔，当蚀梨地纹时应争取避免选用P20+Ni类的2738（738）牌号。 7 对无外观质量要求的内部结构件，成型材料对钢材亦无特殊要求的模具，其成型零部件材料选择如下： a) 对于大中型模具，型腔可选用低档的进口P20或P20+Ni类钢材，也可选用进口优质碳素钢S55C、 S50C或国产P20或P20+Ni类塑料模具钢；型芯可选用进口或国产优质碳素钢。 b) 对于小型模具，若产量较高，结构较复杂，型腔可选用低档的进口P20或P20+Ni类钢材，也可选 用国产P20或P20+Ni类塑料模具钢；型芯可选用国产塑料模具钢。 c) 对于结构较简单，产量不高的小型模具，型腔型芯均可选用国产塑料模具钢或优质碳素钢。 8 对于成型含氟、氯等有腐蚀性的塑料和各类添加阻燃剂塑料的模具，若制品要求较高，可选用进口的耐 蚀钢，要求一般的可选用国产的耐蚀钢。 9 对于成型对钢材有较强摩擦、冲击性塑料的模具，例如用来注射尼龙+玻璃纤维料的模具，需选用具有高 耐磨、高抗热拉强度及高韧性等优点的进口或国产H13类钢材。 10成型镶件一般与所镶入的零件选用相同材料。对于模具较难冷却的部分或要求冷却效果较高的部分，镶件材料应选用铍青铜或合金铝。 11对于模具中参与成型的活动部件材料选择原则如下： a) 透明件应选用抛光性好的高档进口钢材，如718、NAK80等。 b) 非透明件，一般应选用硬度和强度较高的中档进口钢材，如618、738、2738、638、318等，表面进 行氮化处理，氮化层深度为0.15-0.2mm，硬度为HV700-900。 c) 若模具要求较低，也可选用低档进口钢材或国产钢材，氮化处理硬度一般为HV600-800。 非成型零部件材料选用

冲压模具的失效形式分析与思考

摘要：本文简单介绍了冲压模具失效的几种形式，并针对每种失效形式产生 的原因进行了具体分析，提出了相应的预防及解决措施。 关键词：冲压模具；失效形式；分析；措施 1 前言 随着我国现代工业技术的不断发展，冲压模具在工业生产中起到了越来越广泛的应用。冲压模具质量的好坏直接决定了所冲产品质量的优劣。然而，冲压模具在使用过程中，常常出现各种形式的失效情况，应对这些失效，往往需要耗费一定的时间、人力、物力以及财力资源，严重影响到了工业生产的进度，不利于企业经济效益的提高。因此，如何有效地预防冲压模具的失效，最大限度的提高其使用寿命，是很多企业共同面临的一个技术难题。只有对冲压模具的失效形式做出正确分析，归属其失效类型，才能精准地找出其失效的原因，采取相应的技术措施对其修复或预防，延长其使用寿命。 2 冲压模具失效形式概述 2.1 冲压模具失效的涵义 冲压模具在使用过程中，因各种原因如结构形状、尺寸的变化以及零部件组织与性能的变化等，使得冲压模具冲不出合格的冲压件，同时也无法再修复的情形就叫做冲压模具的失效。鉴定模具是否失效的判据有三种：一是模具已经完全丧失工作能力；二是模具虽然可以工作，但无法完成设定的功能；三是模具因结构受到严重损害，使用时存在安全隐患。 2.2 冲压模具失效的形式 冲压模具在使用过程中，因模具本身类型、结构、材料的不同以及实际工作条件的不同，会表现出不同的失效形式，主要可分为以下四种。 （1）磨损失效。冲压模具在正常工作过程中，往往会与加工的成形坯料直接接触，二者之间因相对运动而产生摩擦，造成冲压模具表面磨损。当磨损程度达到一定限度时，模具表面失去原来的状态，使之无法冲出合格的冲压件，这就是磨损失效。磨损在任何机械的使用过程中是不可避免的，因此是一种正常的失效形式，也是冲压模具失效形式中最为主要的一种。根据磨损机理，可将磨损失效细分为四种：①磨粒磨损失效。当坯料与模具接触的表面间存在硬质颗粒，亦或坯料加工前未打磨完全，其表面存在坚硬的突出物时，会摩擦并刮划模具的表面，严重时就会使模具表面材料脱落，造成磨粒磨损失效。②黏着磨损失效。冲压模具作用于坯料时，彼此之间存在相互作用力，有时黏着部分会因受力不均而发生断裂，造成模具表面物质脱落或转移，这种失效形式就是黏着磨损失效。③疲劳磨损失效。模具的有些部位经过长时间的使用，在与坯料摩擦力的循环作用下，难免会产生一些细小的裂纹，随着使用时间的推移，细纹逐渐加深，加深到一定尺度时，造成模具表面物质发生脱落，甚至模具因承载力不足而断裂。④腐蚀磨损失效。冲压模具在使用过程中，模具表面物质很容易与周围介质（如空气、水等）发生化学腐蚀或电化学腐蚀，加上摩擦力的作用，时间久了，就会造成模具表面物质侵蚀变质，发生脱落。 实际上，磨具与坯料作用时，磨具表面受到的磨损是极其复杂并且难以预测的，不可能仅仅只受某种磨损方式的影响，因此，实际生产加工中反映出来的磨损失效形式可能是多种形式相互作用的结果。 （2）断裂失效。所谓的断裂失效是指冲压模具因产生较大裂纹或者断裂为两部分（数部分）。断裂可分为两种：早期断裂（一次性断裂）以及疲劳断裂。早期断裂指的是冲压模具表面受到冲击载荷的压力过大，超出其负荷能力，造成迅速断裂。相反，造成疲劳断裂的应力通常较低，在模具的承受范围之内，但由于这种应力的频繁作用，细小裂纹开始逐渐扩展，最后引发断裂。 （3）变形失效。冲压模具在工作过程当中，若是零件所受到的应力超出其弯曲极限，就

模具维修工考试试题与答案一定稿版

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模具部考试试题（一） 一、单项选择题（每题2分，共30分） 1.影响热塑性塑料收缩率的因素很多，下面哪个结论错误( )。 A、模具温度高，熔料冷却慢，收缩大 B、塑件的形状复杂，薄壁、带嵌件收缩率小；反之，塑件的形状简单、厚壁、无嵌件收缩率大。 C、在同一塑件不同部位其收缩率是一样的 D、塑料品种不同其收缩率也不同 答案：C 2.塑件的表面粗糙度主要与( )有关。 A、塑件的成型工艺 B、尺寸精度 C、注塑机类型 D、模具型腔表面的粗糙度 答案：D

3.塑件外形设计的原则( )。 A、尽可能美观 B、在满足使用性能的前提下，尽量以利于成型，尽量不采用侧向抽芯 C、可以有外侧凹 D、不用考虑模具的复杂程度 答案：B 4．压缩模主要用于加工（）的模具。 A．热塑性塑料 B．热固性塑料 C．通用塑料 D．工程塑料 答案：A 5．压缩模一般按哪两种形式分类（） A．固定方式和加料室形式 B．固定方式和导向 C．溢式和不溢式 D．导向方式和加料室形式

答案：A 6.复合模的特点是结构紧凑、冲压生产率高和（） A 内、外型相对位置精度要求低 B 内、外型相对位置精度要求高 C 刃口易损坏 D 刃口不易损坏 答案：B 7.将微小直径的玻璃珠与压缩空气一起喷射，大量去除飞边、锈迹鳞屑等最终形成暗光泽面的抛光加工方法是（） A 玻璃珠喷射法 B压缩空气喷射法 C 喷射除锈法 D 暗光泽面法 答案：A 8.在正常工艺条件下，能明显提高挤压凸模强度的方法是（） A 热处理 B极性效应 C多向镦拔 D 电解修磨抛光 答案：A

模具材料考试题答案 (1)

模具材料 一、名词解释 1.模具失效 :是指模具丧失正常的使用功能，不能通过一般的修复方法使其重新服役的现象。 2.模具寿命 : 是指模具在正常失效前生产出的合格产品数目。 3.冷作模具 : 是指在常温下对材料进行压力加工或其它加工所使用的模具。 4.冷拉深模具 : 是将材进行伸延使之成为一定尺寸，形状产品的模具。 5.热作模具 : 是指将金属坯料加热到再结晶温度以上进行压力加工的模具。 ６.基体钢：是指在高速钢淬火组织基体的化学成分基础上，添加少量的其他元素，适当增减碳元素含量，使钢的成分与高速钢基体成分相同或相近的一类模具钢。 7.回火稳定性：是指随回火温度的升高，材料的强度和硬度下降的快慢程度。 8.热稳定性：钢在受热过程中保持组织和性能稳定的能力。 9.激光合金化：是利用激光束使合金元素与基体表面金属混合熔化，在很短的时间内形成不同化学成分和 结构的高性能表面合金层。 10.激光淬火：是指铁基合金在固态下经激光照射，使表层激光照射，使表层被迅速加热至奥氏体化状态，并在激光停止照射后，快速自冷淬火得到马氏体组织的一种工艺方法。 11.激光熔覆：是利用激光束在工件表面熔覆一层硬度高，耐磨，耐蚀和抗疲劳性好的材料，以提高工件 的表面性能。 12. 渗碳 : 是把钢件置于含有活性炭的介质中。加热至850℃-950℃，保温一定时间，使碳原子渗入钢件 表面的化学热处理工艺。 13. 渗氮 : 渗氮是把钢件置入含活性氮原子的气氛中，加热到一定温度，保温一定时间，使氮原子渗入钢 件表面的热处理工艺。 14. 电镀 : 是指在直流电的作用下，电解液中的金属离子还原沉积在零件表面而形成一定性的金属镀层的过程 15. 电刷镀 : 是在可导电工件{或模具}表面需要镀覆的部位快速沉积金属镀层的新技术。 16. 气相沉积 : 是将含有形成沉积元素的气相物质输送到工件表面，在工件表面形成沉积层的工艺方法。 17.热硬性: 是指钢在较高温度下，仍能保持较高硬度的性能。 18. 冷热疲劳: 是指材料在多少度高温和多少度低温以多大的频率交替的情况下可以保持多长时间的正常 使用性能。 二、填空 1.根据工作条件，模具分为冷作模具、热作模具和塑料模具三大类。 2. 根据工艺特点，冷作模具分为：冷冲裁模具、冷拉深模具、冷挤压模具、冷镦模具等。 3. 模具在使用过程中产生失效的主要形式有：过量变形、表面损伤、断裂开裂、冷热疲劳等

塑胶模具材料限用标准

模具材料限用标准 1. 范围 本标准对xx科技有限公司模具设计材料的选用作出了规定。根据模具零件的功能和重要程度按必须贯彻执行﹑推荐采用建议执行﹑按客户要求执行和不受本标准限制按贯例选用的四种情况在本标准内选用。 按照本标准规定的选用材料原则进行选材，可以达到在确保模具品质的情况下合理选材﹑压缩品种﹑减少规格﹑简化供应渠道﹑减少呆料和库存积压。 本标准适用于xx科技在模具设计和制作过程中的黑色金属（即钢、铜和铝）材料的选用。本标准不适用于非金属（如塑料﹑塑胶）材料的选用。 2. 引用文件 模具工业标准应用手册 模具钢手册冶金工业部出版社 机械设计手册化学工业出版社 3. 材料限用的一般规定 3．1选择材料一般应遵循的原则 a. 选择材料一般应以满足产品的功能和生产要求为原则 b. 在满足模具品质的情况下, 不要随意提高材料成本,要以节省资源为原则 c. 要选择货源充裕﹑有信誉度的供应商的材料。 3．2选择注塑模具材料时应考虑的影响因素 3．2．1受注塑产品的影响因素 a. 啤塑产品在啤塑过程中是否会对材料产生腐蚀性影响。 b. 塑胶树脂的种类对模具钢材的影响。 c. 塑胶件的生产批量对模具钢材的要求。 d. 塑胶件的外观品质对模具材料的要求。 3．2．2模具本身对材料的要求 a. 要求有良好的加工性（包括易切削性、良好的电加工性、好的抛光特性和溶接性）。 b. 对硬度和可预硬性的要求（包括材料内部组织纯洁均匀，可进行热处理和表面处理）。 c. 模具出现故障时易于修复，有良好的可烧焊性能。 4．材料限用的具体规定 根据注塑模具的特点及其模具零件的功能和重要程度将模具零件分为成型零件﹑模胚组件和结构组件,对模具材料的限制选用分为以下四种情况： a. 成型零件——如上下模肉﹑行位﹑斜顶﹑直顶﹑上下模肉镶件﹑行位镶件等;成型零件的选用原则属于 推荐采用建议执行，限用材料详见表二、表三、表四。 b. 模胚组件——如上下码模板﹑“A”板﹑“B”板﹑热流道框板﹑顶针板等;模胚组件的选用原则属于限 制选用强制执行，限用材料详见表五。 c. 结构组件——如硬片﹑法兰﹑唧咀﹑司筒针压片等;结构组件的选用原则属于必须贯彻执行,若客户有特别的要求应建议客户接受我们的意见。限用材料详见表六。 d. 除上述三种情况以外的所有零﹑组件的选材原则不作规定，按以往贯例选取。 ※为便于查找资料和选材本标准将通用模具材料分类和材料牌号列于表一： 1 表一：通用模具材料分类和材料牌号

5CrMnMo模具材料及其失效分析解析

《模具材料及其失效分析》 结课大作业 系别： 班级： 姓名： 学号： 任课教师： 2013年4月26日 1、 5CrMnMo钢简介 模具钢材5CrMnMo是在中碳 钢的基础上主要加入Cr、Mn、Mo 三元素而研制成的，也可看作把

5CrNiMo钢中的Ni元素由Mn元素取代而形成的。 该钢是热作模具钢，除淬透性，耐热疲劳性稍差外，5CrMnMo钢具有与5CrNiMo钢类似的性能，淬透性稍差。此钢适于制作要求具有较高强度和高耐磨性的各种类型锻模。要求韧性较高时，可采用电渣重熔钢。 5CrMnMo钢中碳含量保持在0.40%~0.60%，可获得较高的强度与耐热疲劳强度、一定的硬度与耐磨性、良好的韧性钢与导热性。适合制造边长≤400mm 的中型锤锻模即热切边模。 化学成分：C（0.50~0.60）、Si（0.25~0.60）、Mn（1.20~1.60）、S（≤0.030）P（≤0.030）、Cr（0.60~0.90）、Ni（允许残余含量≤0.25） Cu（允许残余含量≤0.30）、Mo（0.15~0.30） 2 、5CrMnMo钢锻造和热处理特点 5CrMnMo钢相变点为AC1710℃、Ac3760℃、Ar1650℃、Ms220℃。 5CrMnMo钢始锻温度1050~1100℃，终锻温度800~850℃，锻造后坑中冷却或砂中冷却。 常见的热处理工艺及特点： a、等温退火：加热850~870℃，保温3h，650~680℃等温，保温5h，炉 冷至550℃以下出炉空冷197~255HBS Ac1710℃，Ac3760℃，加热温 度在Ac3线以上，等温温度低于Ar1727℃，以获得珠光体+铁素体组织； b、普通退火：加热810~830℃，保温3h，炉冷至550℃以下出炉空冷 197~241HBS Ac1710℃，Ac3760℃，加热温度Ac3线以上，得到珠光 体+块状铁素体组织； c、去应力退火：加热720~740℃，保温3h，炉冷至550℃以下出炉空冷 197~255HBS消除从残余应力，消除加工硬化； d、淬火：加热820~850℃，保温，油冷至150~180℃，出油，加热时Cr、 Mn、S、Mo元素溶入奥氏体中，提高淬透性，改善回火稳定性。 试样的热加工工艺 1）锻造 5CrMnMo钢的锻造工艺参数与5CrNiMo钢相当。4Cr3Mo3V钢由于Cr、Mo、V的含量较高，其开锻和停锻温度约高于5CrNiMo钢50℃。

模具维修工考试题(附答案)

（模具维修组长钳工组长） 姓名：公司/部门：职务：得分： 1、摇臂钻床的摇臂回转角度为( D ) A.±45° B.±90° C.±120° D.±180° 2、立式钻床的进给箱升降时通过( B )来实现的。 A.螺旋机构 B.齿轮与齿条机构 C.凸轮机构 D.链传动 3、对于剖视图，不正确的说法是：( C )。 A.剖视图按剖切的范围可分为全剖、半剖和局部剖三个种类 B.剖视图一般都应进行标注 C.剖切时可采用一个或多个平面对物体进行剖切，但不能采用其他剖切面 D.剖视只是一种假想画法，除剖视图外，其他视图不受影响 4、外形简单内部结构复杂的零件最好用以下图表达：( A )。 A.全剖视图 B.半剖视图 C.局部视图 D.阶梯剖视图 5、在机用虎钳的装配图中，螺母块是重要的零件，与活动钳身的间隙大

小是通过( C )来调节的。 A.垫片 B.调整螺母 C.螺钉 D.弹簧 6、一般选用装配尺寸链的公共环作( D )。 7、 A.组成环 B.减环 C.封闭环 D.补偿环 8、尺寸链按应用场合划分为装配尺寸链和( A )。 9、 A.工艺尺寸链 B.长度尺寸链 C.直线尺寸链 D.组合式尺寸链 10、工艺尺寸链的封闭环是( D )。 11、 A.精度要求最高的环 B.经过加工直接保证的尺寸 12、 C.尺寸最小的环 D.经过加工后间接得到的尺寸 三、判断题 1、丝锥切削锥角的大小决定着切削量。√ 2、钻小孔时应选择较大的进给量和较低的转速。× 3、锉刀经淬火处理，硬度可达HRC62～67。√ 4、钻削精密孔时，精孔钻应磨出正刃倾角，使切屑流向未加工表面。× 5、通常弯曲模的凸模的圆角半径应等于制件的弯曲半径。√ 6、导向零件是保证凸、凹模间隙的部件。× 7、封闭环的确定方法是要根据加工和装配方法以及测量方法而定。√ 8、装配尺寸链中，封闭环属于装配精度。√ 9、工艺尺寸链中，必须要有减环。× 10、麻花钻的螺旋角是副刃倾角相等的。√ 11、标准麻花钻主切削刃上各点处的后角大小不相等，外缘处最小，约为1～4 度。× 12、麻花钻主切削刃上各点的前角大小是相等的。× 13、标准麻花钻横刃较长，在钻孔时定心性好。× 14、千分尺的制造精度，分为0级和1级两种，0级精度最高。√ 15、千分尺测微螺杆上螺纹螺距为√ 16、杠杆千分尺螺旋测微部分的分度值为，其刻度线原理与百分表完全相同。√ 17、杠杆千分尺的杠杆齿轮机构分度值为和两种。× 18、外螺纹千分尺的两只测量头是固定的，适用于不同螺距和牙形角的所有外螺 纹测量。× 三名词解释 1、刚度：指金属材料抵抗变形的能力。 2、帕斯卡原理：在密封容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时传到液体各点。