自考模具工程材料復(fù)習(xí)資料(已修改)
2024-11-14 00:38 本頁(yè)面
【正文】 1 第一章 模具材料綜述 1，現(xiàn)代模具的特點(diǎn)： 1）是量大面廣，品種繁多。 2）作為批量生產(chǎn)，模具在提高經(jīng)濟(jì)效益方面起著關(guān)鍵作用。 3）模具生產(chǎn)影響到產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，更新?lián)Q代和發(fā)展速度， 4）它的壽命影響發(fā)到產(chǎn)品的成本， 5）現(xiàn)代模具向大型化，復(fù)雜化精密化發(fā)展。 2，模具的分類，按照工作條件將模具分為：冷作模具，熱作模具和型腔模具三大類。 3，冷作模具，可分為冷沖裁模具和冷變形模具。 4，冷沖裁模具，主要包括各種薄板冷沖裁模具和厚板冷沖裁模具。 5，冷變形模具，主要包括各種冷擠壓模具和冷鐓模具，冷拉深模具和冷彎曲模具等。 6，熱作模具，可分為熱沖切模具，熱變形模具和壓鑄模具。 7，熱沖切模具， 包括各種熱切邊模具和熱切料模具。 8，熱變形模具包括各種錘緞模具壓邊機(jī)緞模具和熱擠壓模具。 9，壓鑄模具，包括各種鋁合金壓鑄模具，銅合金模具和黑色模具。 10，型腔模具，包括分為塑料模具，橡膠模具，陶瓷模具，玻璃模具，粉末冶金模具。 11，按合金元素含量的不同一般把模具鋼分為碳素工具鋼，低合金模具鋼，中合金模具鋼和高合金模具鋼。 12，模具材料按用途不同分為冷作模具鋼，熱作模具鋼，塑料模具鋼三大類。 13，將模具材料通常分為，鋼鐵材料， 非鐵金屬材料和非金屬材料。 14，用于制造模具的鋼鐵材料主要是模具鋼，通常將模具鋼分為冷作模具鋼，熱作模具鋼和橡膠模具鋼。 15，非金屬材料主要有銅基合金，低熔點(diǎn)合金，高熔點(diǎn)合金，難熔合金，硬質(zhì)合金，鋼結(jié)硬質(zhì)合金等。 16，非金屬合金材料主要有陶瓷，橡膠和塑料。 17，冷作模具容易出現(xiàn)脆斷失效，熱作模具容易出現(xiàn)熱疲勞失效。 18，影響模具失效的因素：模具結(jié)構(gòu)的影響，模具材料的影響，熱處理及加工制造工藝的影響。 19，模具結(jié)構(gòu)包括模具的幾何形狀，模具間隙，斷面傾斜角，過(guò)渡角大小。 20，模具鋼的冶金質(zhì)量對(duì)模具 的失效形式也有很大影響：鋼中非金屬雜質(zhì)自身的強(qiáng)度和塑性很低，容易形成裂紋源，引起模具早期失效。鋼中碳化物的數(shù)量過(guò)多，形狀，尺寸分不理想，嚴(yán)重降低鋼的沖擊韌度及斷裂抗力，引起模具的崩塊，折斷，劈裂等。 21，熱處理對(duì)模具性能的影響：熱處理的目的是為使模具獲得理想組織，從而獲得所需性能。但若熱處理不當(dāng)或工藝不合理，則可導(dǎo)致模具產(chǎn)生人處理缺陷，引起模具早期失效，淬火溫度過(guò)高，則會(huì)引起過(guò)熱甚至過(guò)燒，從而引起晶粒長(zhǎng)大，晶界融化等，使模具發(fā)生崩刃或早期斷裂，淬火溫度過(guò)低，則難以保證有足夠的合金元素固溶于基體之中，這將降 低鋼的基體強(qiáng)度和組織穩(wěn)定性，使鋼容易出現(xiàn)早期變形或熱疲勞裂紋。若回火溫度過(guò)高則硬度下降，降低了強(qiáng)度和耐磨性能，若回火溫度過(guò)低，回火不足，會(huì)在模具中殘留較多的淬火應(yīng)力，使模具韌性下降，從而使模具發(fā)生早期斷裂。 22，模具的失效形式：斷裂失效 磨損失效 疲勞失效 變形失效 腐蝕失效 23，根據(jù)模具斷裂前變形量的大小和斷裂口形狀的不同，斷裂可分為脆性斷裂和韌性斷裂。 24，冷作模具鋼的磨損主要是咬合磨損和磨料磨損。熱作模具鋼磨損主要是熱磨損。 25，冷作模具容易出現(xiàn)應(yīng)力疲勞失效，熱作模具容易出現(xiàn)熱疲勞失 效。 26 腐蝕失效主要發(fā)生在熱作模具和塑料模具中。在金屬壓鑄模中比較容易出現(xiàn)沖蝕。 27，鍛造的兩個(gè)目的： 1）是使鋼材達(dá)到模具毛坯的尺寸及規(guī)格，為后續(xù)加工做好準(zhǔn)備 2）改善模具鋼的組織和性能，使大塊碳化物破碎，并均勻分布，改善金屬纖維的方向性，使流線合理分布，消除或較輕冶金缺陷，提高模具鋼的致密度。 2 28/，模具熱處理包括預(yù)備熱處理（正火 高溫回火 球化退火 調(diào)質(zhì)處理 ）和最終熱處理（淬火，回火，表面強(qiáng)化處理等）。 29，預(yù)備熱處理的目的：主要是為模具的機(jī)械加工和最終熱處理作組織準(zhǔn)備，其關(guān)鍵的因素是加熱溫度， 冷卻溫度或等溫溫度的選擇。 30，最終熱處理的關(guān)鍵是淬火工藝的制訂，其中包括淬火加熱溫度，淬火冷卻速度和合理選擇。 31，高合金鋼為什么要回火兩次以上 ? 因?yàn)殇撝械臍埩魥W氏體是在回火冷卻的過(guò)程中轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的，經(jīng)兩次以上回火，可使殘留奧氏體充分轉(zhuǎn)變，否則將在模具中殘留較大的淬火應(yīng)力，降低模具的韌性。 32，模具剛的冶金質(zhì)量對(duì)模具壽命也有很大的影響：鋼中的非金屬夾雜物中心疏松，白點(diǎn)，成分偏析，碳化物大小，形狀及分布不理想，均能降低鋼的強(qiáng)韌性及疲勞抗力，從而降低模具的使用壽命。 33，模具材料的選用原則： 1） 生產(chǎn)批量 2）被沖壓材料的性能，工序性質(zhì)和凸模凹模的工作條件 3）材料性能。 4）生產(chǎn)使用情況。 34，模具材料的使用性能：包括硬度（冷作模具的硬度一般為 60HRC,熱作模具和塑料模具的硬度一般為 40~50HRC）和熱硬性，耐磨性，強(qiáng)度和韌性，抗疲勞性。 35，熱硬性：是指模具在高溫工作條件下，保持組織和性能穩(wěn)定的能力，這是熱作模具和重載快速冷作模具的重要性能指標(biāo)。 36，模具的磨損可分為：機(jī)械磨損，氧化磨損和熔融磨損，模具的耐磨性不僅取決于材料的成分，組織和性能，而且和模具的工作溫度，壓力狀態(tài)，潤(rùn)滑狀態(tài)等因素有 很大關(guān)系。 37，模具材料的工藝性能主要有：可加工性，淬硬性和淬透性，淬火溫度和熱處理變形，脫碳敏感性（主要取決于鋼的化學(xué)成分，特別是含碳量）。 38，鋼的可加工性主要包括：切削，磨削，拋光，冷拔等加工性和鍛壓加工性。 39，淬硬性主要取決于鋼的含碳量。淬透性主要取決于鋼的化學(xué)成分和淬火前鋼的原始組織。 40，冷作模具鋼分為：低合金冷作模具鋼，中合金冷作模具鋼，高碳高鉻冷作模具鋼。 41，熱作模具鋼主要用于制造金屬材料熱加工用的模具鋼，分為低合金熱作模具鋼，中合金熱作模具鋼，高合金熱作模具鋼。 42，模具鋼 的內(nèi)在質(zhì)量主要包括： 1）提高模具鋼的純凈度 2）提高鋼的等向性。 第二章：冷作模具材料 1，冷作模具材料主要用于制造在冷狀態(tài)條件下進(jìn)行壓制成形的模具，其主要性能要求有強(qiáng)度，硬度，韌性和耐磨性。一般采用高碳過(guò)共析鋼和來(lái)氏體鋼。 2，碳素工具鋼： T7（亞） T8（共） T10 T11 T12。 3，油淬冷作模具鋼： 9Mn2V 9SiCr 9CrWMn CrWMn Cr2 4，空淬冷作模具鋼： Cr5Mo1V Cr6WV Cr4W2MoV 8Cr2MnWMoVS 5，高碳高鉻冷作模具鋼（屬來(lái)氏體 鋼）： Cr12 Cr12MoV Cr12Mo1V1（ D2） 6，基本鋼和低碳高速鋼： 6W6Mo5Cr4V 6Cr4W3Mo2VNb 7Cr7Mo2V2Si（代號(hào) LD） 7，高耐磨高強(qiáng)模具鋼： W18Cr4V W6Mo5Cr4V2 W12Mo3Cr4V3N 8，火焰淬火冷作模具鋼： 7CrSiMnMoV 9：無(wú)磁冷作模具鋼： 7Mn15Cr2A13V2WMo（ 7Mn15） 10，硬質(zhì)合金： YG8 YG15
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