【正文】 冷作模具主要用于完成金屬和非金屬材料的沖裁、彎曲、拉深、鐓鍛、擠壓等工序。 冷作模具零件的失效形式 冷作模具主要有如下幾種類形： 冷沖裁模、冷擠壓模、冷鐓模、拉深模、冷彎曲模等。 。 影響模具壽命的主要因素 （ 1）模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)模具壽命的影響 （ 2）模具材料對(duì)模具壽命的影響 （ 3）模具制造質(zhì)量對(duì)模具壽命的影響 （ 4）模具的熱處理質(zhì)量與表面強(qiáng)化對(duì)模具壽命的影響 （ 5）模具的使用對(duì)模具壽命的影響 。 模具壽命是指模具自正常服役至必然失效期間內(nèi)所能完成制件加工的次數(shù)。 HR HB HV 模具的失效形式 模具失效是指模具喪失正常工作能力。 （ 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。 （ 2）硬度 :衡量材料軟硬程度的性能指標(biāo)，實(shí)際上它是表征著材料對(duì)變形和接觸應(yīng)力的抗力。由于模具鋼是制造模具的主要材料，所以我們可將材料分類如下： 模具材料 模具鋼 其它模具 材料 冷作模具鋼 塑料模具鋼 熱作模具鋼 鑄鐵 非金屬材料 硬質(zhì)合金 有色金屬 及其合金 根據(jù)模具的工作條件不同，一般把模具鋼分為三類 : 。課程任務(wù)是使學(xué)生具有必需的模具材料及表面處理方面的基本知識(shí)和基本技能。 （ 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。 能力培養(yǎng)目標(biāo)： （ 1）具有合理選用模具材料的初步能力。 （ 3）初步掌握常用冷作模具材料、熱作模具材料、塑料模具材料的牌號(hào)、性能特點(diǎn)及工藝特點(diǎn)。 本課程的性質(zhì)和要求 知識(shí)教學(xué)目標(biāo) : （ 1）了解當(dāng)前模具材料的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。 （ 2）激光技術(shù)：包括激光涂鍍、激光熱處理、激光熔融。 模具材料的應(yīng)用狀況及發(fā)展趨勢(shì) 模具表面處理技術(shù) 采用表面處理技術(shù)可以延緩和控制表面的破壞，成為提高模具壽命的有效方法，在解決問題的同時(shí)，促進(jìn)了表面處理技術(shù)的發(fā)展。 （ 3）塑料模用鋼方面：開發(fā)了如預(yù)硬鋼 3Cr2Mo（ P20）、3Cr2NiMo(718)等，時(shí)效硬化鋼 25CrNi3MoAl(25CrNi3)；耐蝕鋼 0Cr16Ni4Cu3Nb(PCR)；鏡面塑料模具鋼10Ni3CuAlMoS（ PMS）等。 （ 2）在熱作模具鋼方面：研制新鋼種，如 4CrMnSiMoV、5Cr2NiMoVSi(5Cr2)；熱鍛、熱擠、精鍛、輥鍛用的4Cr3Mo3W4VNb（ GR）等；冷熱兼用的 5Cr4Mo3SiMnVAl（ 012Al）等。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)。 “模具是工業(yè)之母”，模具性能好壞，壽命高低，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。概 論 第 1章 冷作模具材料 第 2章 熱作模具材料 第 3章 塑料模具材料 第 4章 模具表面處理技術(shù) 第 5章 模具概述 第 6章 模具價(jià)格的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析及評(píng)價(jià)方法 第 7章 沖壓模具價(jià)格估算 第 8章 型腔模具價(jià)格估算 第 9章 其它模具價(jià)格估算 模具材料及模具價(jià)格估算 助學(xué)課件 概 論 模具材料在模具工業(yè)中的地位 模具材料的應(yīng)用狀況及發(fā)展趨勢(shì) 模具表面處理技術(shù) 本課程的性質(zhì)和要求 模具材料的分類 模具材料的主要性能指標(biāo) 模具的失效形式 影響模具壽命的主要因素 第 1章 冷作模具材料 冷作模具零件的失效形式 冷作模具的工作條件 冷作模具的失效形式 冷作模具材料的性能要求 冷作模具材料 低淬透性冷作模具鋼 低變形冷作模具鋼 高耐磨微變形冷作模具鋼 高強(qiáng)度高耐磨冷作模具鋼 高強(qiáng)韌性冷作模具鋼 高耐磨高強(qiáng)韌性冷作模具鋼 特殊用途冷作模具鋼 硬質(zhì)合金 冷作模具零件的熱處理工藝 冷作模具的熱處理工藝 主要冷作模具的熱處理特點(diǎn) 第 2章 熱作模具材料 熱作模具零件的失效形式 熱作模具的工作條件 熱作模具的失效形式 熱作模具材料的性能要求 熱作模具材料 熱作模具鋼的分類及鋼號(hào) 熱鍛模用鋼 熱擠壓模用鋼 壓鑄模用鋼 其它熱作模具材料 熱作模具零件的熱處理工藝 主要熱作模具的制造工藝路線 主要熱作模具的熱處理特點(diǎn) 第 3章 塑料模具材料 塑料模具零件的失效形式 塑料模具的工作條件 塑料模具的主要失效形式 塑料模具材料的性能要求 塑料模具材料 滲碳型塑料模具用鋼 淬硬型塑料模具用鋼 預(yù)硬型塑料模具用鋼 時(shí)效硬化型塑料模具鋼 耐蝕塑料模具鋼 PCR 其它塑料模具材料 塑料模具零件的熱處理工藝 塑料模具的制造工藝路線 塑料模具的熱處理特點(diǎn) 塑料模的表面處理 第 4章 模具表面處理技術(shù) 表面化學(xué)熱處理技術(shù) 滲碳 鋼的滲氮（氮化） 滲硼 碳氮共滲 涂鍍技術(shù) 電鍍 電刷鍍 化學(xué)鍍 熱浸鍍 氣相沉積技術(shù) 化學(xué)氣相沉積 物理氣相沉積 其它表面處理技術(shù) 熱噴涂 激光表面處理 離子注入 電子束表面處理 第 5章 模具概述 模具的基本知識(shí) 模具成形工藝特點(diǎn) 模具的分類 模具設(shè)計(jì)及其特點(diǎn) 模具設(shè)計(jì) 模具設(shè)計(jì)特點(diǎn) 模具制造及其特點(diǎn) 模具制造方法 模具制造特點(diǎn) 模具制造的工藝特點(diǎn) 模具制造的發(fā)展方向 第 6章 模具價(jià)格的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析及評(píng)價(jià)方法 模具的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 模具價(jià)格的構(gòu)成 模具生產(chǎn)的一般過程 模具價(jià)格的基本構(gòu)成及計(jì)算公式 模具價(jià)格的基本構(gòu)成費(fèi)用分解 模具價(jià)格的評(píng)價(jià)方法 模具估價(jià)與報(bào)價(jià)關(guān)系 模具報(bào)價(jià)單的填寫 第 7章 沖壓模具價(jià)格估算 沖壓模具概述 沖壓模具的分類 沖壓模具的經(jīng)濟(jì)特點(diǎn) 小型沖壓模具價(jià)格估算 小型沖壓模具的特點(diǎn) 小型沖壓模具的種類 小型沖壓模具的制造工藝 小型沖壓模具價(jià)格估算方法適用范圍 小型沖壓模具價(jià)格的構(gòu)成 小型沖壓模具價(jià)格估算方法 小型沖壓模具價(jià)格估算步驟 中、大型沖壓模具銷售價(jià)格估算 中、大型沖壓模具的特點(diǎn) 中、大型沖壓模具的種類 中、大型沖壓模具的制造特點(diǎn)及工藝順序 中、大型沖壓模具價(jià)格估算方法適用范圍 中、大型沖壓模具價(jià)格的構(gòu)成 中、大型沖壓模具價(jià)格估算方法 中、大型沖壓模具價(jià)格估算步驟 第 8章 型腔模具價(jià)格估算 型腔模具概述 型腔模具的分類 注塑模具概述 型腔模具的制造特點(diǎn) 注塑模具的制造工藝 注塑模具價(jià)格估算方法適用范圍 注塑模具價(jià)格的構(gòu)成 注塑模具價(jià)格估算方法 注塑模具價(jià)格估算步驟 第 9章 其它模具價(jià)格估算 鍛造模具價(jià)格估算 粉末冶金模具價(jià)格估算 冷擠壓模具價(jià)格估算 玻璃模具價(jià)格估算 橡膠模具價(jià)格估算 依據(jù)材料費(fèi)用估算橡膠模價(jià)格 類比法估算橡膠壓制成形模具價(jià)格 簡易沖壓模具價(jià)格估算 模具材料在模具工業(yè)中的地位 模具是制造技術(shù)的核心，工業(yè)要發(fā)展，首先要發(fā)展模具工業(yè)。模具作為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，涉及機(jī)械、汽車、輕工、電子、化工、冶金、建材等各個(gè)行業(yè)，量大面廣，品種繁多。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。 （ 1）在冷作模具鋼方面：開發(fā)了一批高性能的新鋼種，如7CrSiMnMoV(CH1)、 Cr12Mo1V1(D2)鋼等。這些鋼具有高的熱穩(wěn)定性、高溫強(qiáng)度、熱疲勞性及耐磨性。這些鋼種強(qiáng)韌性適當(dāng)，熱處理工藝較簡便，變形小，易于切削加工。 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)。 （ 3）復(fù)合技術(shù)：復(fù)合技術(shù)大多是為涂鍍耐磨層而開發(fā)的。 （ 2）模具材料及表面處理與模具使用性能、壽命、成本間的關(guān)系。 （ 4）熟悉常見的模具表面處理方法。 （ 2）具備正確制訂常用模具材料熱處理工藝的初步能力。 本課程是模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的專業(yè)課程。 模具材料的分類 模具材料的品種繁多、分類方法也不盡相同。 模具材料的主要性能指標(biāo) （ 1）強(qiáng)度 :表征材料變形抗力和斷裂抗力的性能指標(biāo)。 （ 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(gè)指標(biāo)。 （ 5）疲勞抗力：材料在交變載荷作用下抵抗疲勞破壞的性能指標(biāo)。具體是指模具工作部分發(fā)生嚴(yán)重磨損或損壞而不能用一般修復(fù)方法（刃磨、拋磨）使其重新服役的現(xiàn)象。 模具的主要失效形式是斷裂、過量變形、表面損傷和冷熱疲勞。 。 。 冷作模具的材料有： 冷作模具鋼、硬質(zhì)合金、鑄鐵、銅合金、鋅基合金等。由于加載形式和被加工材料的性質(zhì)、規(guī)格不同，因而各種模具的工作條件差別很大，故其失效形式也不相同。模具的工作部位是凸、凹模的刃口，刃口工作時(shí)受到壓力及摩擦力的作用。在沖裁中、厚鋼板時(shí)，尤其是在厚鋼板上沖小孔，沖頭所承受的單位壓力很大，對(duì)模具要求更高。但對(duì)有些模具的形狀過于復(fù)雜，而造成巨大的應(yīng)力集中時(shí)，則要求具有高的斷裂抗力。如果被拉深的板材較薄、強(qiáng)度較低、塑性較高、模具承受載荷較輕時(shí)，屬于輕載拉深；如被拉深材料強(qiáng)度較高或板材較厚時(shí)，則模具承受載荷較大，屬于重載拉深。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。冷鐓凹模的型腔承受沖擊性脹力，型腔表面還承受強(qiáng)烈的摩擦和壓力。因此，在多種作用力的疊加作用下，在凸模應(yīng)力集中處，極易發(fā)生脆性斷裂（折斷、劈裂）等。 冷作模具的失效形式 （ 1） 斷裂失效 （ 2） 變形失效 （ 3） 磨損失效 （ 4） 咬合失效 （ 5） 啃傷失效 （ 1）斷裂失效 模具在使用中突然出現(xiàn)裂紋或發(fā)生破損而失效，按其損壞情況可分為局部破損（剝落、崩刃、掉牙等）和整體性破損（如碎裂、斷裂、脹裂、劈裂等）。 按斷裂過程特征可分為脆性斷裂和疲勞斷裂兩種形式。 2）疲勞斷裂失效 :主要是由于循環(huán)應(yīng)力所造成，其斷裂過程要比脆斷失效緩慢的多。 （ 3）磨損失效 冷作模具在工作時(shí)，坯料沿著模具表面既滑動(dòng)又流動(dòng)，使模具與坯料間產(chǎn)生了很大摩擦力，造成模具表面被劃出或多或少的凹凸痕跡，這些痕跡與坯料表面的凹凸不平相咬合，在模具表面逐漸產(chǎn)生了機(jī)械破損而磨損。 在模具中常遇到的磨損形式有，磨料磨損、黏著磨損、腐蝕磨損和疲勞磨損等。此時(shí)，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(huì)被冷焊在型腔表面的金屬瘤劃出道痕。 在彎曲、拉深、冷鐓、冷擠壓等成形中，咬合是最常見的一種失效形式。 （ 5）啃傷失效 當(dāng)沖頭與凹模直接碰撞時(shí)，將出現(xiàn)啃傷失效。一旦出現(xiàn)啃傷后，模具的修磨量劇增到 ～ ，才能去除損傷部分恢復(fù)銳利的刃口。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(shí)，都會(huì)加快磨損失效。 （ 2）冷拉深模 在拉深外觀要求光滑的各種儀表、電器、汽車、輕工產(chǎn)品的工件時(shí)，模具主要是由于咬合而失效。 （ 3）冷鐓模 冷鐓模主要的失效方式是開裂、折斷，即由韌性不足引起的損傷占有很大比例，因上述原因?qū)е碌氖д?90%以上，材料韌性不足極大影響著模具壽命。 冷作模具材料的性能要求 冷作模具在工作中由于承受拉伸、壓縮、彎曲、沖擊、疲勞等機(jī)械力的作用，從而發(fā)生脆斷、堆塌、磨損、咬合、啃傷、軟化等現(xiàn)象。 （ 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)。另外，軟的基體與分布均勻的硬質(zhì)點(diǎn)的材料組織，其耐磨性能較好。 1）硬度：在一定硬度范圍內(nèi)，硬度與變形抗力成正比。因此單純用硬度指標(biāo)并不能充分反映各種模具材料的變形抗力。 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(duì)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。上述指