【文章內容簡介】 常采用的鑄鐵牌號為 HT200和HT250，其它還有球墨鑄鐵、耐熱鑄鐵、低合金鑄鐵等。 材 料 科 學 與 工 程 學 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 21 5）硬質合金和鋼結硬質合金 ? 硬質合金 是以 難熔金屬碳化物（ WC、 TiC）作硬質相，以鐵族金屬（ Co和 Ni）作粘結相，用粉末冶金方法生產的一種多相組合材料，常用的有鎢鈷（ YG）、鎢鈷鈦（ YT）和萬能硬質合金（ YW） 三類。其硬度遠高于各種模具鋼，有很高的耐磨性，耐高溫，熱穩(wěn)定性強；強度高，剛性大，熱脹率小、導熱率低；耐蝕耐氧化；不需要進行熱處理等。常用于制造高速沖模、多工位級進模、冷擠壓模、熱擠壓模、冷鐓模等。但其缺點是韌性差，加工困難，模具成本高。 ? 鋼結硬質合金 是以 合金鋼為基體，以難熔金屬碳化物（ WC、TiC）作硬質相，用粉末冶金工藝過程生產的一種新型工模具鋼 。該鋼可進行鍛造、機械加工、熱處理等，熱處理變形小，淬火后具有硬質合金的硬度及良好的耐磨性和剛性，在工業(yè)上越來越廣泛應用。目前已成功用于制造冷鐓模、冷擠壓模、拉深模、拉絲模、熱鐓模、熱及模、粉末冶金模和陶瓷模。 材 料 科 學 與 工 程 學 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 模具在保證產品零件品質的前提下，所能加工的制件的總數量，它包括工作面的多次修磨和易損件更換后的壽命。 即在不發(fā)生事故的情況下，模具的自然壽命。 ? 模具壽命＝工作面的一次壽命 修磨次數 易損件的更換次數。 ? 一般在模具設計階段就應明確該模具所適用的 生產批量、類型或者模具生產制件的總次數，即模具的設計壽命。 ? 模具壽命與 模具類型和結構 有關，它是一定時期內對模具材料技術、模具設計與制造技術、模具熱處理技術以及模具使用維護水平的綜合反映。 材 料 科 學 與 工 程 學 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 23 ．模具的失效形式 ? 所謂 模具失效 是指 模具受到損壞，不能通過修復而繼續(xù)服役。 它與模具損傷是完全不同的概念，模具損傷是指模具在使用過程中，出現尺寸變化或微裂紋，但模具還未喪失服役能力。廣義上講， 模具的失效是指一套模具完全不能再用，而在實際生產中主要指模具的工作零件不能修復再用。 ? 模具類型不同、生產的產品不同，失效的形式也不同。如鍛模會因鍛件尺寸不符合要求或鍛模破裂而失效，而塑料件表面要求很光的塑料模，會因模具表面粗糙度變大而失效。冷作模具容易產生脆斷而不出現冷熱疲勞失效，熱作模具容易產生冷熱疲勞、裂紋及變形，冷、熱模具都可能因磨損而失效。 ? 模具失效的類型可分為 早期失效和正常實效 。 材 料 科 學 與 工 程 學 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、斷裂及開裂、疲勞及冷熱疲勞、變形、腐蝕。 a）折斷 b）劈裂 c）崩塊 d）龜裂 e）熱裂 f）鐓粗變形 材 料 科 學 與 工 程 學 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 25 1）磨損失效 ? 模具在工作過程中，與成形坯料接觸，產生相對運動，造成 磨損 。當這種 磨損使模具的尺寸發(fā)生變化或改變了模具的表面狀態(tài)使之不能繼續(xù)服役時 ，稱為模具的 磨損失效 。磨損失效按磨損的機理又可分為以下幾種。 ? （ 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 與 工 程 學 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 ? 模具出現大裂紋或分離為兩部分或數個部分，喪失服役能力時 ，稱為 斷裂失效 。對模具來說斷裂是最嚴重的失效形式，它是 各種因素產生的裂紋擴展的歸宿 。若按斷裂性質可分為 塑性斷裂、脆性斷裂 ；若按斷裂路徑可分為 穿晶斷裂、沿晶斷裂和混晶斷裂 ；若按斷裂機理可分為 一次性斷裂和疲勞斷裂。 ? 脆性斷裂 是指 斷裂時不發(fā)生或發(fā)生較小的宏觀塑性變形的斷裂。 ? 一次性斷裂 是指在 承受很大變形力或沖擊載荷的作用下，裂紋產生并迅速擴展造成的斷裂，斷口為結晶狀。 ? 疲勞斷裂 是指 在較低的應力下，經多次使用，裂紋緩慢擴展后發(fā)生的斷裂，斷口為纖維狀。 材 料 科 學 與 工 程 學 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 27 3）塑性變形失效 c）彎曲 a）塌陷 b）鐓粗 模具在使用過程中，發(fā)生塑性變形，改變了零件的幾何形狀或尺寸，而不能修復再服役時 稱為 塑性變形失效。 材 料 科 學 與 工 程 學 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 28 影響模具壽命的因素 1）模具結構的影響 a）整體式凹模 b）凹模早期斷裂 c）組合式凹模 材 料 科 學 與 工 程 學 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 29 模具圓角 模具圓角半徑 圓角半徑對模具壽命的影響 材 料 科 學 與 工 程 學 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 30 幾何形狀 a)凸端型 b）尖端型 c）平端型 材 料 科 學 與 工 程 學 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 31 導向裝置 ? 模具采用導向裝置能保證模具零件在工作中的相對位置精度，增加模具抗彎曲、抗偏載的能力，避免模具不均勻地磨損?？煽康膶蚪Y構，對于避免凸模與凹模間互相啃傷極為有效，對于小間隙或無間隙的大中型型腔模、沖裁模、精沖模更為重要。因此，模具的導向也是影響模具壽命的重要因素，在其它條件相同的情況下， 模具的導向精度越高，則模具的壽命就越長。 材 料 科 學 與 工 程 學 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 32 2）模具材料的影響 ? 模具材料必須滿足模具對 塑性變形抗力、斷裂抗力、疲勞抗力、硬度、耐磨性、冷熱疲勞抗力等性能的要求，如不能滿足模具則會發(fā)生早期失效。 3）模具加工制造的影響 ? 模具加工制造工藝過程，特別是 鍛造工藝過程對模具的失效影響極大。 ? 模具的切削加工必須嚴格符合設計要求，應 保證尺寸過渡處的圓角半徑，圓弧與直線相接處應光滑。 ? 模具熱處理的目的是獲得 所需要的內部組織和性能 。 材 料 科 學 與 工 程 學 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 33 4）模具工作條件的影響 ? 模具使用壽命與模具的工作條件也密切相關。 ? 首先與 成形材料及其溫度 有關。 其次， 模具壽命與成形設備有關 。 再次， 模具工作時的冷卻和潤滑對其壽命也有影響 。 材 料 科 學 與 工 程 學 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 34 模具的制造 ? 模具制造 是指在 一定的制造裝配和制造工藝過程條件下，直接對模具材料進行加工，以改變其形狀、尺寸、相對位置和性質，使之成為符合要求的零件，再將這些零件相互配合、定位與安裝、連接與固定成為模具的過程。 材 料 科 學 與 工 程 學 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 35 模具制造的基本要求 ? 1）制造精度高 ? 2）使用壽命長 在大批量生產