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。
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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
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（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。
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（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。
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二、冷作模具钢的热处理工艺举例
1．薄板冲裁模的热处理
（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
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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
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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
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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
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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