【正文】 n e e r i n g Page 15 5．常用的模具材料 1）冷作模具鋼 ? 這類模具性能上一般要求高的硬度和耐磨性、足夠的強(qiáng)度和適當(dāng)?shù)捻g性。常用的模具材料有 9Cr 9SiCr、 65Mn、 60Si2Mn、 4CrW2Si、 CrWMn、 9Mn2V等。常用的高速鋼有鎢系高速鋼 W18Cr4V和鉬系高速鋼 W6Mo5Cr4V2。典型材料有錘鍛模用的5CrNiMo、 5CrMnMo以及 4CrMnSiMoV、 5Cr2NiMoV等。這類材料綜合性能好，在最佳熱處理狀態(tài)下可做到高強(qiáng)度、高硬度、高韌性和高塑性的匹配。此類模具材料有 3Cr2W8V、 4Cr3Mo3W2V、 5Cr4Mo2W2VSi和 5Cr4W5Mo2V等。 ? 滲碳鋼： 碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 %～ %， 硬度低、加工性能良好， 可采用冷壓成形方法制造模具。碳素鋼4 50、 55鋼價(jià)廉、加工性能好、淬透性差。 ? 耐蝕鋼： 具有一定的硬度、強(qiáng)度和耐磨性，同時(shí)具有良好的抗蝕性能，用于具有腐蝕介質(zhì)析出的塑料加工模具。通常采用的鑄鐵牌號(hào)為 HT200和HT250，其它還有球墨鑄鐵、耐熱鑄鐵、低合金鑄鐵等。但其缺點(diǎn)是韌性差，加工困難，模具成本高。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 22 模具壽命 ? 模具壽命 是指 模具在保證產(chǎn)品零件品質(zhì)的前提下，所能加工的制件的總數(shù)量，它包括工作面的多次修磨和易損件更換后的壽命。 ? 模具壽命與 模具類型和結(jié)構(gòu) 有關(guān)，它是一定時(shí)期內(nèi)對(duì)模具材料技術(shù)、模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)、模具熱處理技術(shù)以及模具使用維護(hù)水平的綜合反映。 ? 模具類型不同、生產(chǎn)的產(chǎn)品不同，失效的形式也不同。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 24 ? 模具的基本失效形式有磨損、斷裂及開(kāi)裂、疲勞及冷熱疲勞、變形、腐蝕。 ? （ 1）磨粒磨損 ? （ 2）粘著磨損 ? （ 3）疲勞磨損 ? （ 4）氣蝕磨損和沖蝕磨損 ? （ 5）腐蝕磨損 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 26 2）斷裂失效 ? 模具出現(xiàn)大裂紋或分離為兩部分或數(shù)個(gè)部分，喪失服役能力時(shí) ，稱為 斷裂失效 。 ? 一次性斷裂 是指在 承受很大變形力或沖擊載荷的作用下，裂紋產(chǎn)生并迅速擴(kuò)展造成的斷裂，斷口為結(jié)晶狀?？煽康膶?dǎo)向結(jié)構(gòu)，對(duì)于避免凸模與凹模間互相啃傷極為有效，對(duì)于小間隙或無(wú)間隙的大中型型腔模、沖裁模、精沖模更為重要。 ? 模具的切削加工必須嚴(yán)格符合設(shè)計(jì)要求，應(yīng) 保證尺寸過(guò)渡處的圓角半徑，圓弧與直線相接處應(yīng)光滑。 其次， 模具壽命與成形設(shè)備有關(guān) 。 ? 片面追求模具精度和使用壽命必然會(huì)導(dǎo)致制造成本增加。 ? 6）模具生產(chǎn)的成套性 ? 7）試模與修模 ? 8）模具加工向機(jī)械化、精密化和自動(dòng)化發(fā)展 ? 產(chǎn)品零件對(duì)模具精度的要求越來(lái)越高， 高精度、高壽命、高效率 的模具也越來(lái)越多。可以加工各種高熔點(diǎn)、高硬度、高強(qiáng)度、高純度、高韌性的材料。 ? （ 3）放電間隙： 電極與工件之間必須始終 維持一定的間隙。 ? （ 2）加工時(shí)，工件與電極不接觸，二者之間不存在明顯的作用力，不受剛度和強(qiáng)度影響，電極材料也不需要比工件材料硬度高。 、表面粗糙度 ～ ，精微加工時(shí)精度可達(dá) ～ 、表面粗糙度～ 。 ? （ 2）創(chuàng)成法 又稱 展成法、軌跡法 。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 47 電火花線切割加工的特點(diǎn)： ? （ 1）不需要制造專用的電極，可 降低模具成本，縮短生產(chǎn)周期 ? （ 2）能用很細(xì)的絲電極 加工出復(fù)雜形狀的工件、細(xì)小通孔、窄縫和外表面等。 ? （ 6）脈沖電源的加工電流較小，脈沖寬度較窄，屬 中、精加工范疇。 （ 1）適于加工各種硬質(zhì)材料，特別是一些不導(dǎo)電的非金屬材料，擴(kuò)大了模具材料的選材范圍。 ? （ 3）加工速度快，效率高，熱影響區(qū)小。常用于加工高溫合金、鈦合金、硬質(zhì)合金等難切削加工的材料。 表面粗糙度可達(dá)～ m；加工精度約為 。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 51 模具的電鑄成形 ? 電鑄成形 是利用 電化學(xué)過(guò)程中的陰極沉積現(xiàn)象來(lái)進(jìn)行成形加工的，也就是在原模上通過(guò)電化學(xué)方法沉積金屬，然后分離以制造或復(fù)制金屬制品 ? （ 1）復(fù)制精度高。 ? （ 5）不需要特殊設(shè)備，操作簡(jiǎn)單。 ? 模具 CAE技術(shù) 主要 針對(duì)不同的模具類型，以相應(yīng)的基礎(chǔ)理論，通過(guò)數(shù)字模擬方法模擬材料的成形過(guò)程，達(dá)到預(yù)測(cè)產(chǎn)品成形結(jié)果、減少試模次數(shù)、改進(jìn)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，控制產(chǎn)品成形品質(zhì)，縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，降低產(chǎn)品成本。 ? 模具數(shù)控加工的原理 是，首先根據(jù)被加工模具零件的形狀、尺寸、工藝方案、工序順序等信息，用規(guī)定的代碼和格式編寫(xiě)出相應(yīng)程序，并輸入數(shù)控裝置，數(shù)控裝置對(duì)輸入的各種信息進(jìn)行譯碼、計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果向機(jī)床的各伺服系統(tǒng)的各個(gè)坐標(biāo)分配進(jìn)給脈沖，并發(fā)出動(dòng)作信號(hào)，伺服系統(tǒng)將這些脈沖和動(dòng)作信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換與放大，驅(qū)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的工作臺(tái)或刀架按照規(guī)定軌跡移動(dòng)，并控制其它必要的輔助操作，機(jī)床安照預(yù)先要求的形狀和尺寸對(duì)模具成形表面進(jìn)行加工。 ? 利用快速原型技術(shù)制造模具有 直接法和間接法 兩種， 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 58 模具的逆向工程技術(shù) ? 逆向工程技術(shù)在模具中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。 ? 2．修正所獲數(shù)據(jù)。 ? 6．對(duì)復(fù)制的模具進(jìn)行工藝過(guò)程設(shè)計(jì)，編制程序，進(jìn)行模具加工。 ? 1）模具國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB ? 2）模具專業(yè)標(biāo)準(zhǔn) ZB ? 3）模具的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 61 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH 。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 60 模具的標(biāo)準(zhǔn)化 ? 模具標(biāo)準(zhǔn)化 的內(nèi)容主要包括： 研究、設(shè)計(jì)模具標(biāo)準(zhǔn)件；組織、指導(dǎo)模具標(biāo)準(zhǔn)件的生產(chǎn)與市場(chǎng)營(yíng)運(yùn)，使非標(biāo)件與標(biāo)準(zhǔn)件之比為最??；宣傳標(biāo)準(zhǔn)，使企業(yè)能以標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，對(duì)模具設(shè)計(jì)、制造精度與品質(zhì)量進(jìn)行控制；提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度和水平 。 ? 4．運(yùn)用 CAD技術(shù)進(jìn)行還原，建立生成樣本模具的原始模型。 ? 第二，以實(shí)物為對(duì)象設(shè)計(jì)制造模具并通過(guò)模具進(jìn)行零件復(fù)制，即對(duì)用戶提供的實(shí)物（可以是產(chǎn)品、模型或檢具等）進(jìn)行測(cè)繪，然后通過(guò)制造模具復(fù)制零件。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 57 模具的快速原型制造 ? 快速原型制造技術(shù)（ Rapid Prototyping/Parts Manufacturing, RPM） 基本原理及過(guò)程是，首先建立一個(gè)三維 CAD模型，并對(duì)模型數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，沿某一方向進(jìn)行平面分層離化，然后采用專用的 CAM系統(tǒng)（成形機(jī)）將成形材料一層層加工，并逐層堆積出原型。 ? 模具 CAD/CAM技術(shù) 主要用 于模具建模（造型）和為數(shù)控加工提供 NC程序 。所以，電鑄成形難于在大、中型模具制造中推廣應(yīng)用。 ? （ 3）原模的材料不一定是金屬。 ? （ 6） 加工精度和加工穩(wěn)定性偏低，加工不出棱角 。 ? （ 3）生產(chǎn)效率高， 約為電火花加工的 5～ 10倍，生產(chǎn)效率不受加工精度和表面粗糙度的影響。 ? （ 5）可以透過(guò)光學(xué)透明材料對(duì)工件進(jìn)行加工，特別適合有特殊要求環(huán)境下的加工。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 49 模具的激光加工 ? （ 1）不需要加工工具，不存在工具損耗問(wèn)題，