模具材料的选用与热处理 教学课件 作者 陈叶娣 任务二 单元二.ppt

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1、单元二热作模具的性能要求与材料选择知识回顾︼︻常用的热作模具有哪些种类？热作模具一般在什么环境下工作？热作模具常见的失效形式有哪些？造成热作模具的塑性变形的原因是什么？热作模具应用于什么场合？造成热作模具发生断裂的原因是什么？为什么热作模具比冷作模具容易发生疲劳失效？如何有效防止热作模具发生失效？为什么热作模具比冷作模具容易发生疲劳失效？工作任务一︼︻图2-1ZF16触头座零件图图2-2触头座挤压模结构1.上模板2.垫板3.固定板4.反挤压凸模5.预应力圈6.凹模7.支撑环8.下模座9.下垫板10

2、.下模板11.顶件器12.顶杆13.芯轴14.正挤压凸模1.分析图2-2所示的高压开关触头座的热挤压模具性能要求并会合理选择模具材料。工作任务二︼︻2.分析图2-4所示的铝合金接线盒的压铸模具性能要求并会合理选择模具材料。图2-3接线盒压铸件一、热作模具的性能要求1.热作模具材料的使用性能要求（1）高的热硬性、高耐磨性及良好的冲击韧性热硬性是指模具材料在一定温度下保持硬度、组织稳定性及抗软化的能力，它也是高温耐磨性的重要保证，如果模具没有高强度和良好的冲击韧性，就容易开裂。（2）高的热疲劳强度热作

3、模具的工作条件是反复受热受冷，在反复热应力作用下，模具表面会形成网状裂纹（龟裂），这种现象称为热疲劳。为防止热疲劳裂纹，要求有高的热疲劳强度。(3)良好的导热性为了使模具在工作时不致积热过多，导致力学性能下降，就要尽可能地降低模具表面的温热作模具材料的工艺性能要求度，减小模具内部的温度差，这不要求模具材料有良好的热导性。要点讨论与分析︼︻2.热作模具材料的工艺性能要求模具的加工费用约占普通模具成本的一半以上，模具材料的工艺性好坏，直接关系到模具材料的推广和应用。(1)锻造工艺性钢的高温强度越低，伸

4、长率越大，材料的锻造变形抗力越小，成形工艺性越好。(2)淬火工艺性热作模具一般尺寸较大，热锻模尤其如此，为了使模具整个截面力学性能均匀，要求模具材料有高的淬透性、回火稳定性等。(3)切削工艺性切削加工费用约占模具加工成本的90％，切削加工的难易程度将直接影响钢种的推广采用。要点讨论与分析︼︻三、热作模具钢的分类与特性通常按热作模具钢的化学成分、用途和材料性能三种方法来分类：1．按钢的化学成分：（1）低合金热作模具钢、（2）钨系热作模具钢、（3）铬系热作模具钢、（4）铬、钼、钨系热作模具钢、（5）奥

5、氏体系热作模具钢、（6）马氏体系热作模具钢。2．按钢的用途：（1）锤锻模用钢、（2）机锻模用钢、（3）热挤压模具钢、（4）压铸模具用钢、（5）热冲裁模具用钢、（6）特殊用途模具用钢等。3.按钢的性能：（1）低耐热高韧性热作模具钢、（2）中耐热高热强性热作模具、（3）高耐热、高耐磨性热作模具钢、（4）无磁模具钢、（5）时效硬化模具钢。要点讨论与分析︼︻常用的进口的热作模具钢。要点讨论与分析︼︻常用的国内的热作模具钢。SKD61---日本日立8407---瑞典一胜百STD61---韩国昌原5CrNiM

6、o5CrMnMo3Cr2W8V锻模零件名称钢牌号硬度（HB）锻模零件名称钢牌号硬度（HB）主要材料代用材料主要材料代用材料凸模镶块3Cr3Mo3VNb4Cr5W2VSi3Cr2W8V4Cr5W2VSi5CrNiMo5CrNiMo5CrMnMo5CrMnMo444~495}390~490461~514凹凸模模体45Cr45349~390整体凹、凸模5CrMnMo8Cr3369~422上、下压紧圈4540，35349~390凹模镶块3Cr3Mo3VNb3Cr2W8V4Cr5W2VSi5CrNiMo5C

7、rNiMo5CrMnMo5CrNiMo444~495}390~490461~514上、下垫板T7T8369~422上、下顶杆T7T8369~422导柱、导套T8T7HRC56~58要点讨论与分析︼︻热作模具的材料选择任务实施一︼︻（一）高压开关触头座的热挤压模具性能要求与材料选择1．高压开关触头座的热挤压模具性能要求通过对高压开关触头座的热挤压模具工作条件及失效形式的分析，对其的模具用钢则要求具有高的热稳定性，较高的高温强度和足够的韧性，良好的耐热疲劳性和高的耐磨性。2．高压开关触头座的热挤压模具

8、材料选择根据高压开关触头座的热挤压模具性能要求，模具材料选择见表2-3所示表2-3高压开关触头座的热挤压模具材料选择序号零件名称材料序号零件名称材料1上模板458下模座452垫板459下垫板3Cr2W8V3固定板5CrMnMo10下模板5CrMnMo4反挤压凸模4Cr5MoSiV11顶件器5CrMnMo5预应力圈5CrMnMo12顶杆5CrMnMo6凹模4Cr5MoSiV13芯轴5CrMnMo7支撑环3Cr2W8V14正挤压凸模4Cr5MoSiV任务实施一︼︻任务实施二︼︻（二）铝