模具材料及模具价格估算（课堂PPT）.ppt

《模具材料及模具价格估算》 ;概 论 ;概 论;第1章 冷作模具材料;第2章 热作模具材料;第3章 塑料模具材料;第4章 模具表面处理技术;第5章 模具概述;第6章 模具价格的技术经济分析及评价方法;第7章 冲压模具价格估算;第8章 型腔模具价格估算;第9章 其它模具价格估算;0.1 模具材料在模具工业中的地位;（1）在冷作模具钢方面：开发了一批高性能的新钢种，如7CrSiMnMoV(CH-1)、Cr12Mo1V1(D2)钢等。 （2）在热作模具钢方面：研制新钢种，如4CrMnSiMoV、5Cr2NiMoVSi(5Cr2)；热锻、热挤、精锻、辊锻用的4Cr3Mo3W4VNb（GR）等；冷热兼用的5Cr4Mo3SiMnVAl（012Al）等。这些钢具有高的热稳定性、高温强度、热疲劳性及耐磨性。 （3）塑料模用钢方面：开发了如预硬钢3Cr2Mo（P20）、3Cr2NiMo(718)等，时效硬化钢25CrNi3MoAl(25CrNi3)；耐蚀钢0Cr16Ni4Cu3Nb(PCR)；镜面塑料模具钢10Ni3CuAlMoS（PMS）等。这些钢种强韧性适当，热处理工艺较简便，变形小，易于切削加工。;0.3 模具表面处理技术;0.4 本课程的性质和要求;0.5 模具材料的分类;0.6 模具材料的主要性能指标;0.7 模具的失效形式;0.8 影响模具寿命的主要因素;1.1 冷作模具零件的失效形式;1.1.1 冷作模具的工作条件;1.1.1 冷作模具的工作条件;1.1.1 冷作模具的工作条件;1.1.1 冷作模具的工作条件;1.1.1 冷作模具的工作条件;1.1.2 冷作模具的失效形式;（1）断裂失效 模具在使用中突然出现裂纹或发生破损而失效，按其损坏情况可分为局部破损（剥落、崩刃、掉牙等）和整体性破损（如碎裂、断裂、胀裂、劈裂等）。它们的特点是破损大多产生在受力最大的工作部位，或是在截面变化的应力集中处。 按断裂过程特征可分为脆性断裂和疲劳断裂两种形式。 1）脆断失效:主要是由于模具存在冶金缺陷。 2）疲劳断裂失效:主要是由于循环应力所造成，其断裂过程要比脆断失效缓慢的多。;（2）变形失效 模具在使用过程中发生塑性变形，失去原有的几何形状，通常发生在硬度偏低或淬硬层太薄的模具，具体表现为凸模镦粗、弯曲；凹模型腔下沉塌陷、棱角堆塌、模孔胀大等。 ;（3）磨损失效 冷作模具在工作时，坯料沿着模具表面既滑动又流动，使模具与坯料间产生了很大摩擦???，造成模具表面被划出或多或少的凹凸痕迹，这些痕迹与坯料表面的凹凸不平相咬合，在模具表面逐渐产生了机械破损而磨损。如果在凸凹模之间夹有细而硬的夹杂物如氧化物等，将导致模具磨损加剧，以致于使模具和坯料表面刮伤或黏着等。 在模具中常遇到的磨损形式有，磨料磨损、黏着磨损、腐蚀磨损和疲劳磨损等。;（4）咬合失效 当坯料与模具表面接触时，在高压摩擦下，润滑油膜破坏，发生咬合。此时，金属坯料“冷焊”在模具型腔表面上，使后续加工的工件表面就会被冷焊在型腔表面的金属瘤划出道痕。造成工件表面粗糙度值变大，甚至出现沟槽。 在弯曲、拉深、冷镦、冷挤压等成形中，咬合是最常见的一种失效形式。当工件表面出现划痕和拉沟时，模具必须进行研磨与抛光，特别是在拉深成形中出现咬合现象时，模具必须经过修整后才能继续生产。;（5）啃伤失效 当冲头与凹模直接碰撞时，将出现啃伤失效。其表现形式为模具刃口崩裂，使冲件的毛刺突然增大。一旦出现啃伤后，模具的修磨量剧增到0.5～0.2mm，才能去除损伤部分恢复锐利的刃口。;2.各类冷作模具的失效特点 （1）冷冲裁模 （2）冷拉深模 （3）冷镦模 （4）冷挤压模 ;（1）冷冲裁模 磨损是冲裁模最基本的失效形式，当刃口磨损严重时，会使冲件产生毛刺，此时模具就会因磨损超差而不能再用。当冲件厚度大或具有较强的磨粒磨损作用（如硅钢片等）或咬合倾向（如奥氏体钢）时，都会加快磨损失效。 薄板冷冲裁模的主要失效形式是磨损，极少情况是脆断失效，脆断的原因主要是热处理不当或操作失误；厚板冲裁模除磨损外，还可能发生崩刃、断裂等。;（2）冷拉深模 在拉深外观要求光滑的各种仪表、电器、汽车、轻工产品的工件时，模具主要是由于咬合而失效。黏附是拉深过程常出现的问题，是造成模具咬合失效的重要原因，模具表面越硬，越光洁，如在润滑条件较好的条件下拉深，则越不易发生黏附现象。;（3）冷镦模 冷镦模主要的失效方式是开裂、折断，即由韧性不足引起的损伤占有很大比例，因上述原因导致的失效占90%以上，材料韧性不足极大影响着模具寿命。 ;（4）冷挤压模 冷挤凸模的失效形式有折断、疲劳断裂、塑性变形及磨损；凹模的失效形式主要是胀裂及磨损。 ;1.1