第五章模具钢的选材及热处理工艺.ppt

第五章模具钢的选材及热处理工艺
第一节冷作模具钢的选材及热处理工艺
一、冷作模具钢的选材
冷作模具材料选用的一般原则:
1)满足模具使用性能要求
①模具承受冲击载荷时,应以韧性为主。
②模具迫使金属沿型腔塑性流动作用力较小时,应以强度
为主,并适当考虑韧性和耐磨性。
③模具迫使金属沿型腔塑性流动作用力较大时(即坯料变
形抗力大)时,应以硬度和耐磨性为主。
④模具型腔复杂时,应以韧性和尺寸精度为主。
⑤模具尺寸大时,应以整体强度、刚度和尺寸精度为主。
⑥模具加工生产批量大时,应以硬度和耐磨性为主。
2)具有良好工艺性能
3) 适当经济性
(1)各种冷冲裁模的选用
1)薄板冲裁模:形状简单、尺寸小、批量小,选用T10A;
形状较复杂、批量小,选用9Mn2V、CrWMn、8Cr2Si、
Cr5Mo1V;形状复杂、批量大,选用Cr12、Cr12MoV、
D2、W6Mo5、Cr4V2;
2)厚板冲裁模:批量较小,选用T8A、W6Mo5Cr4V2、
6W6、Cr12MoV、D2、LD、GM、ER5。
3)剪切刀:剪薄板的厚剪刀选用T10A、T12A、9SiCr
CrWMn、5CrW2S
(2)冷挤压模材料的选用
目前,最常用的是60Si2Mn、Cr12、Cr12MoV、W18Cr4V钢及低碳高速钢6W6Mo5Cr4V12,基体钢LD、65Nb、012Al、LM1、LM2、GD,马氏体时效钢。
(3)拉深模材料的选用
对于小批量生产,可选用表面淬火钢或铸铁;对于轻载拉深模,宜选用T10A、9M2V、CrWMn 、GD、65Nb等钢;对于重载拉深模,可选用Cr12、Cr12MoV、GM、ER5等钢。
(4)冷墩模材料的选用
冷墩凸模可采用T10A、60Si2Mn、9SiCr、GCr15等钢制造,凹模采用T10A、Cr12MoV、GCr15等钢制造。
对于重载冷墩模通常采用Cr12、65Nb、LD、RM2、LM1、LM2、GM等。
(5)弯曲模材料的选用
小件弯曲、卷边、成形用模具承受负荷较小,可选45、T10A、GD钢;中件弯曲、卷边、成形用模具承受负荷较大、磨擦较剧烈、小批量生产可选择低熔点合金、锌基合金;生产批量较大时,宜选用6W6、CrWMn钢。
(6)拉丝模材料的选用
对于拉丝模可选用T10A、T10、6W6钢制作拉铝、铜合金细丝用模具;可选用Cr12、Cr12Mo1V1、ER5、GM钢及硬质合金制作拉非铁金属的粗棒或钢钢丝用模具。
二、冷作模具钢的热处理工艺举例

(1)碳素工具钢薄板冲裁模的热处理
1)双介质淬火工艺
2)碱浴淬火
3)等温淬火工艺
4)获得板条状马氏体的热处理
5)细化碳化物的热处理
图5-1 T10A钢制冷冲模常规热处理工艺图5-2 T10A钢制冷冲模碳化物超细化处理工艺
2. 低合金钢薄板冲裁模的热处理
热处理措施如下:
1)增加工艺孔及局部包扎铁皮
2)采取低温淬火和恒温延迟冷却淬火
3)快速加热淬火
4)优选淬火冷却方式
5)回火
3. 高铬钢薄板冲裁模的热处理
热处理要点如下
1)淬火加热温度
2)保温时间
3)冷却方式
4)回火
5)深冷处理
4. 厚板冲裁模的热处理
几种强韧化热处理新工艺:
1)高碳钢低温、短时、快速加热工艺
2)等温淬火工艺
3)细化奥氏体晶粒的预热处理工艺
4)细化碳化物处理
5. 冲裁模的热处理操作
1)淬火:缓慢加热,特别是形状复杂、厚薄不均
的模具更要保证模具各部位温度均匀.
以防止热膨胀引起翘曲变形。
2)回火:选择回火介质时要注意安全,热油回火
温度不应超过250℃,为防止发生火灾
应备有密合的盖子和干砂,万一热油
烧着,则应立即用盖子盖严并在四周撤
上干砂。