【正文】 韌大截面錘鍛模具鋼。 （ 2）熱擠壓模：具有高的熱穩(wěn)定性，較高的高溫強(qiáng)度和足夠的韌性，良好的耐熱疲勞性和高的耐磨性。 熱作模具零件的失效形式 承受巨大的沖擊載荷，又受高溫的作用。當(dāng)表面硬度低于 500HV以下時，模具表面就會出現(xiàn)拉毛現(xiàn)象。 根據(jù)冷擠壓模材料的性能要求，即具有高的硬度、耐磨性、抗壓強(qiáng)度、高強(qiáng)韌性，一定的抗耐熱疲勞性和足夠的回火抗力。 （ 1）薄板沖裁模的熱處理 （ 2）厚板沖裁模的熱處理 （ 3）冷剪刀的熱處理 （ 4）沖裁模的熱處理操作 （ 5） 冷沖裁模具的表面強(qiáng)化處理 主要冷作模具的熱處理特點(diǎn) 冷鐓模的失效方式主要是開裂、折斷，即由韌性不足導(dǎo)致的失效占 90%以上，材料韌性不足極大影響著模具壽命。通常冷作模具的制造工藝路線有以下幾種。 （ ER5）鋼 ER5鋼的化學(xué)成分與基體鋼比較， ER5鋼提高了含碳量、含釩量以及 Cr、 Mo、 W等碳化物形成元素，因而使 ER5鋼具有高耐磨性及高強(qiáng)韌性。 高強(qiáng)度高耐磨冷作模具鋼 （ 1）鍛造 （ 2）退火 （ 3）淬火 （ 4）回火 （ 5）淬、回火注意事項(xiàng) 右圖為低碳Ｍ 2鋼不同 溫度回火后的力學(xué)性能。 9Mn2V適于制造一般要求的尺寸較小的冷沖壓模、雕刻模等。 （ 1）鋼的力學(xué)性能 （ 2）鋼的工藝性能 低淬透性冷作模具鋼 低變形冷作模具鋼 低變形冷作模具鋼是在碳素工具鋼的基礎(chǔ)上加入了適量的鉻、鉬、鎢、釩、硅、錳等合金元素，可以降低淬火冷卻速度，減少了熱應(yīng)力和組織應(yīng)力，減少了淬火變形及開裂傾向，鋼的淬透性也明顯提高。 （ 3）冷鐓模： 冷鐓模具除應(yīng)具備高硬度，高強(qiáng)度和高的耐磨性外，還需有高的沖擊韌度以增強(qiáng)模具在沖擊載荷作用下的斷裂抗力和疲勞抗力。通常在干摩擦條件下，把被試驗(yàn)?zāi)＞咪摰脑嚇?，與具有咬合傾向的材料（如奧氏體鋼），進(jìn)行恒速對偶摩擦運(yùn)動，以一定速度逐漸增大載荷，此時轉(zhuǎn)矩也相應(yīng)增大，當(dāng)載荷加大到某一臨界數(shù)值時，轉(zhuǎn)矩突然急劇增大。 3）彎曲屈服點(diǎn)：彎曲試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是測試方便，應(yīng)變量的絕對值大，能靈敏地反映出不同鋼材之間，以及在不同熱處理?xiàng)l件下的變形抗力的差別。 （ 1） 耐磨性能 （ 2） 變形抗力 （ 3） 斷裂抗力 （ 4） 咬合抗力 （ 5） 受熱軟化抗力 冷作模具材料的性能要求 （ 1）耐磨性能 材料的耐磨性能好壞與材料的硬度及組織有關(guān)。當(dāng)沖件厚度大或具有較強(qiáng)的磨粒磨損作用（如硅鋼片等）或咬合傾向（如奧氏體鋼）時，都會加快磨損失效。此時，金屬坯料“冷焊”在模具型腔表面上，使后續(xù)加工的工件表面就會被冷焊在型腔表面的金屬瘤劃出道痕。 按斷裂過程特征可分為脆性斷裂和疲勞斷裂兩種形式。零件的冷鐓成形在冷鐓機(jī)上進(jìn)行，冷鐓頻率為60～ 120次 /min，沖擊力從 300KN到 2500KＮ。模具的工作部位是凸、凹模的刃口，刃口工作時受到壓力及摩擦力的作用。 。 （ 3）塑性 :衡量模具鋼塑性通常采用斷后伸長率 δ 和斷面收縮率 ψ兩個指標(biāo)。 （ 2）具備正確制訂常用模具材料熱處理工藝的初步能力。 目前表面處理技術(shù)發(fā)展的主攻方向?yàn)橐韵氯矫婕夹g(shù)： （ 1）離子技術(shù)：包括等離子和離子束技術(shù)。而模具材料與熱處理、表面處理是影響模具壽命諸因素中的主要因素。所以，目前世界各國都在不斷地開發(fā)模具新材料，改進(jìn)熱處理工藝和表面強(qiáng)化技術(shù)。 （ 2）激光技術(shù)：包括激光涂鍍、激光熱處理、激光熔融。 （ 3）具備根據(jù)模具要求，合理選用模具表面處理方法的初步能力。 （ 4）韌性 :材料在沖擊載荷作用下抵抗產(chǎn)生裂紋的特性，反映了模具的脆斷抗力。 。根據(jù)被切板料的厚度，冷沖裁模具分為薄板沖裁模（板厚 ≤ ）和厚板沖裁模（板厚＞ ）兩種，在沖裁軟質(zhì)薄板時，沖頭的壓力并不大。冷鐓凸模承受強(qiáng)烈的沖擊力，又由于被鐓材料硬度不均，坯料端面不平，冷鐓機(jī)精度不夠等原因，還可使凸模產(chǎn)生彎曲應(yīng)力；凸模表面還承受劇烈的沖擊性摩擦，可使凸模面磨損。 1）脆斷失效 :主要是由于模具存在冶金缺陷。造成工件表面粗糙度值變大，甚至出現(xiàn)溝槽。 薄板冷沖裁模的主要失效形式是磨損，極少情況是脆斷失效，脆斷的原因主要是熱處理不當(dāng)或操作失誤；厚板沖裁模除磨損外，還可能發(fā)生崩刃、斷裂等。一般條件下，材料的硬度愈高，耐磨性愈好。 （ 3）斷裂抗力 1）一次性脆斷抗力：能表征一次性脆斷抗力的指標(biāo)為：一次沖擊斷裂功，抗壓強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度。這意味著已發(fā)生咬合。 （ 4）冷擠壓模： 制作冷擠壓模具的材料必須具有高的強(qiáng)韌性及良好的耐磨性。因此，碳素工具鋼不能勝任的模具，可考慮用高碳低合金來制作。 9SiCr適于制作沖模及打印模等。 主要用于重載荷凸模。 1. 9Cr6W3Mo2V2（ GM）鋼 （ 1）化學(xué)成分及相變點(diǎn) （ 2）工藝性能 1）鍛造工藝 2）退火 3）淬火及回火 （ 3）力學(xué)性能 1）硬度 2）抗壓及抗彎性能 3）沖擊韌度 4）沖擊磨損性能 （ 4）使用范圍 （ ER5）鋼 （ 1）化學(xué)成分及相變點(diǎn) （ 2）工藝性能 1）鍛造工藝 2）退火 3）淬火、回火工藝 4）推薦熱處理工藝 （ 3）力學(xué)性能 1）抗拉強(qiáng)度 2）抗壓性能 3）抗彎強(qiáng)度 （ 4）使用范圍 耐蝕冷作模具鋼的成分特點(diǎn)是高碳高鉻，既具有高的硬度和耐磨性，又具有良好的耐蝕性能。 （ 1）一般成形冷作模具 鍛造 → 球化退火 → 機(jī)械加工成形 → 淬火與回火 → 鉗修裝配。因此，如何通過熱處理工藝制度的改善獲得高耐磨、高強(qiáng)韌性是提高冷鐓模壽命的關(guān)鍵之一。 （ 1）采用常規(guī)工藝下限溫度淬火，再經(jīng)回火得到高強(qiáng)韌性。同時還要防止磨削引起二次回火使表面硬度降低。 受靜壓力，沖擊成分小，模具型腔的表面溫度高于錘鍛模。 （ 3）壓鑄模：較高的耐熱性和良好的高溫力學(xué)性能，優(yōu)良的耐熱疲勞性，高的導(dǎo)熱性，良好的抗氧化性和耐蝕性，高的淬透性等。 1. 5CrNiMo、 5CrMnMo及 4CrMnSiMoV鋼 （ 1）臨界點(diǎn) （ 2）力學(xué)性能 （ 3）工藝性能 1）鍛造 2）退火 3）淬火 4）回火 （ 4）實(shí)際應(yīng)用 熱鍛模用鋼 2. 5Cr2NiMoVSi及 45Cr2NiMoVSi鋼 （ 1）化學(xué)成分及臨界點(diǎn) （ 2）力學(xué)性能 （ 3）工藝性能 1）鍛造 2）退火 3）淬火及回火 （ 4）實(shí)際應(yīng)用 熱鍛模用鋼 常用的熱擠壓模具用鋼是鎢系熱作模具鋼和鉻系熱作模具鋼，還有鉻鉬系、鎢鉬系和鉻鉬鎢系等新型的熱作模具鋼以及基體鋼等。 形狀復(fù)雜、精度要求高的壓鑄模：鍛造 → 退火 → 粗加工 →調(diào)質(zhì) → 精加工成形 → 鉗工修磨 → 滲氮（或軟氮化） → 研磨拋光。 塑料模具零件的失效形式 熱固性塑料壓模和熱塑性塑料注射模的工作條件及特點(diǎn)見表 31。 。 1. 0Cr4NiMoV（ LJ）鋼 （ 1） 化學(xué)成分 （ 2）工藝性能 （ 3）實(shí)際應(yīng)用 2. 12CrNi3A鋼 （ 1）化學(xué)成分 （ 2）工藝性能 （ 3） 實(shí)際應(yīng)用 滲碳型塑料模具用鋼 常用的淬硬型塑料模具鋼有：碳素工具鋼（如 T7A、T8A）、低合金冷作模具鋼、 Cr12型鋼、高速鋼、基體鋼和某些熱作模具鋼等。 1. 25CrNi3MoAl鋼 2. 18Ni類鋼 3. 06Ni6CrMoVTiAl（ 06Ni）鋼 4. 10Ni3CuAlMoS（ PMS）鏡面塑料模具鋼 5. Y20CrNi3AlMnMo（ SM2）鋼 耐蝕塑料模具鋼 PCR 0Cr16Ni4Cu3Nb(PCR)鋼屬析出硬化不銹鋼 ,硬度為32～ 35HRC時可進(jìn)行切削加工。 棒料直接加工成形后拋光、裝配。 表面化學(xué)熱處理技術(shù) 化學(xué)熱處理是將金屬或合金工件置于一定溫度的活性介質(zhì)中保溫，使一種或幾種元素滲入工件表層，以改變其化學(xué)成分、組織和性能的熱處理工藝。 離子滲氮是在一定真空度下，利用工件（陰極）和陽極之間產(chǎn)生的輝光放電現(xiàn)象進(jìn)行的，所以又叫輝光離子滲氮。因?yàn)榧骖櫫藵B碳和滲氮的優(yōu)點(diǎn)，所以在模具上也有應(yīng)用。它是有槽電鍍技術(shù)的發(fā)展，它仍然依靠電流的作用來獲得所需的金屬鍍層，許多電鍍的電化學(xué)原理和定律都適用于電刷鍍。 根據(jù)熱浸鍍前處理方法的不同，其工藝可分為溶劑法和保護(hù)氣法兩大類。 物理氣相沉積 物理氣相沉積（ PVD）是將金屬、合金或化合物放在真空室中蒸發(fā)（或稱濺射），使這些氣相原子或分子在一定條件下沉積在工件表面上的工藝稱為物理氣相沉積（簡稱 PVD）。 （ 2）基材不受限制。 離子注入 把工件（金屬、合金、陶瓷等）放在離子注入機(jī)的真空靶室中，在幾十至幾百千伏的電壓下，把所需元素的離子注入到工件表面的一種工藝。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高一致性、高生產(chǎn)率是任何其它加工方法所不能比擬的。 7．模具成形工藝批量生產(chǎn)零件與制品，成本低、經(jīng)濟(jì)效益高。 6．設(shè)計的模具零件應(yīng)當(dāng)耐磨、耐用?，F(xiàn)代模具制造集中了制造技術(shù)的精華，模具制造技術(shù)已成為技術(shù)密集型的綜合加工技術(shù)。若采用獨(dú)特工藝（包括新生工藝），往往意味著大量的資本投資或者長期的知識積累、交叉知識的有效運(yùn)用，其模具利潤自然應(yīng)偏高，各企業(yè)可根據(jù)市場的變化有針對地自我調(diào)節(jié)。報價單的主要內(nèi)容有：模具的報價、模具的生產(chǎn)周期、要求達(dá)到的模次（壽命）、對模具的技術(shù)要求與條件、付款方式、結(jié)算方式以及保修期等。 沖壓模具的分類 1．根據(jù)工藝性質(zhì)分類 （ 1）沖裁模 （ 2）彎曲模 （ 3）拉深模 （ 4）成形模 2．根據(jù)工序組合程度分類 （ 1）單工序模 （ 2）復(fù)合模 （ 3）級進(jìn)模 3．按模具輪廓尺寸大小分類 （ 1）小型沖壓模具 （ 2）中型沖壓模具 （ 3）中大型沖壓模具 （ 4）大型沖壓模具 沖壓模具的經(jīng)濟(jì)特點(diǎn) 沖壓模具的經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)主要包括： （ 1）沖模的制造精度與工件精度、模具結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。單工序小型沖壓模具包括沖孔模、落料模、彎曲模、拉深模和成形模等；多工序小型沖壓模具包括復(fù)合模和級進(jìn)模。小型沖壓模具精加工的主要手段為電火花加工（電火花線切割、電火花穿孔加工）和磨削（成型磨削、數(shù)控坐標(biāo)磨削、光學(xué)曲線磨削）等。 （ 3）沖模材料的選擇、制造周期的長短、模具的供需狀況等也會明顯地影響模具的價格。沖壓通常是在常溫下對材料進(jìn)行冷變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。 根據(jù)上述各項(xiàng)費(fèi)用分解，總的模具銷售價（含稅價）如公式（ 66）所示： Mx=（ Mc+Mz+Dd+Mg+Q）（ 1+r11）（ 1+r12） r12（ Mc+E） 模具價格的基本構(gòu)成費(fèi)用分解 模具價格的評價方法 當(dāng)前，許多模具制作單位摒棄了經(jīng)驗(yàn)估價法、分解匯總估價法等以經(jīng)驗(yàn)為主的價格計算方法。 Mx=Mc+Mz+Dd+Mg+Q+R+T 模具價格的基本構(gòu)成費(fèi)用分解 1．材料費(fèi) Mc Mc =mp+mf+mg+mb 式中 mp—— 坯料費(fèi)； mf—— 各種輔助材料費(fèi)； mg—— 輔助部件購入費(fèi)； mb—— 模具標(biāo)準(zhǔn)件費(fèi)。 1．單件生產(chǎn) 2．制造周期長 3．加工精度高、形狀復(fù)雜 4．模具材料 5．模具生產(chǎn)的成套性 6．試模和試修 模具制造的工藝特點(diǎn) 由于我國模具加工的技術(shù)手段還普遍偏低，同時又有上述生產(chǎn)特點(diǎn)，當(dāng)前我國模具制造上的工藝特點(diǎn)主要表現(xiàn)如下： 1．模具加工上盡量采用萬能通用機(jī)床、通用刀具、量具和儀器，盡可能地減少專用二類工具的數(shù)量。 2．模具的數(shù)字化分析仿真：根據(jù)產(chǎn)品成形工藝條件，進(jìn)行模具零件的結(jié)構(gòu)分析、熱分析、疲勞分析和模具的運(yùn)動分析等； 3．產(chǎn)品成形過程模擬：利用 CAE軟件對注塑成形、鍛造成形、沖壓成形等工藝過程進(jìn)行分析模擬； 4．定制適合本公司的模具設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)件及標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計過程； 5．模具生產(chǎn)管理。 模具成形工藝特點(diǎn) 1．生產(chǎn)效率高，適于大批量零件與制品的加工與制造。目前，離子注入已在改善工業(yè)零件的抗蝕、耐磨等性能方面得到應(yīng)用。 （ 4）涂層廣泛。 與 CVD法相比， PVD法的主要優(yōu)點(diǎn)是處理溫度較低，沉積速度較快、無公害等，因而有很高的實(shí)用價值。其中，溶劑處理是該工藝的重要環(huán)節(jié)，是提高鍍層質(zhì)量、防止漏鍍的關(guān)鍵步驟。 化學(xué)