模具材料概述课件.ppt

《模具材料概述课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、模具材料概述模具壽命與失效分析模具的性能要求模具用鋼及熱處理塑料模具工作條件及失效形式塑料模具用鋼附表第一章模具壽命與失效分析第一節模具的服役條件模具是機械工業重要的基礎工藝設備．模具成型具有效率高，質量好，節約原材料，降低成本等許多優點，因而被廣泛應用與機械工業生產胡各個領域．一般情況下,模具的服役條件與安裝模具的機床類型，噸位，精度，行程次數，生產效率，被加工件大小，尺寸，材質，變形抗力以及工件加熱條件，鍛造成型溫度，冷卻及潤滑條件等等都有關系．因而模具服役條件也就有很大不同．第一節模具的服役條件冷作模具主要用于金屬或非金屬材料的冷態成型．冷作模具在服役過程中承受拉伸，彎曲，壓縮，沖擊

2、，疲勞等不同應力的作用，而用于金屬冷鐓，冷擠，冷拉伸的模具，還要承受300度左右的交變溫度作用；熱作模具主要用于高溫條件下的金屬成型，模具是在高溫下承受交變應力和沖擊力，工件溫度往往在1000度以上，模具還要經受高溫氧化及燒損，在強烈水冷條件下經受冷熱變化引起的熱沖擊力作用；塑料模具中的熱固性塑料壓模受力較大，而且溫度在200~250度左右，模具在較強的磨損及侵蝕條件下工作，而熱注射模具其受力，受磨損都不太嚴重，但部分塑料品種含有氯及氟，易放出腐蝕性氣體，腐蝕模具型腔．了解模具的服役條件，對真確選用模具材料及熱處理工藝相當重要．第二節　模具主要失效形式模具的失效是指喪失了正常工作能力，其生

3、產出的產品已成為廢品．模具的基本失效形式是斷裂及開裂，磨損，疲勞及冷熱疲勞，變形，腐蝕．模具在工作過程中可能同時出現多種損壞形式，當損壞導致模具失去正常功能時，則模具失效．影響模具失效的因素:1.模具結構的影響2.模具材料的影響3.熱處理及加工制造工藝的影響4.模具加工制造工藝的影響1.模具結構的影響包括模具几何形狀,裝配結構等,不合理的模具結構可能引起應力集中和高的工作溫度,從而惡化模具的工作條件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,則會發生模具早期失效..第二節　模具主要失效形式3.熱處理及加工制造

4、工藝的影響模具的熱處理目的是為了使模具獲得理想組織，從而獲得所需性能．但若熱處理不當或工藝不合理，則可導致模具產生熱處理缺陷，或性能降低，從而引發模具早期失效．如淬火溫度過高，則會引起鋼的過熱，甚至過燒，從而引起晶粒長大，晶界融化，導致模具韌性下降，使模具發生崩刃或早期斷裂．如淬火溫度過低，則難以保証有足夠的合金元素固溶于基體之中，這將回降低鋼的基體強度和組織穩定性，使鋼容易產生早期變形，壓塌或熱疲勞裂紋，甚至早期斷裂，模具回火溫度過高，則硬度下降，降低了強度和耐磨性能，而且難以補救．但若回火溫度過低，回火不足，回火不足，則會在模具中殘留較高的回火應力，使模具韌性下降，發生早期斷裂．第二節

5、　模具主要失效形式第二節　模具主要失效形式4.模具加工制造工藝的影響鍛造工藝對模具的失效影響也極大．合理的鍛造工藝，可以使大塊狀碳化物破碎使之細小均勻分布，達到打碎晶粒，改善方向性，提高鋼的致密度等目的；模具的切削加工應嚴格保証表面的光滑度，工作部位嚴禁留有刀痕，在刀痕和尖角處容易萌發疲勞裂紋，造成模具疲勞失效；不正當的磨削工藝如進給量過大，冷卻不足等容易燒傷模具表面或產生磨削裂紋，降低模具的疲勞強度和斷裂抗力；模具電加工包括線切割及電火花成型能使模具表明產生拉應力及顯微裂紋，也容易導致模具早期開裂和表明剝落．有時因模塊中的內應力，特別是淬火硬化模塊的內應力很高，電加工前未采取措施降低內應

6、力，則在電加工進程中由于應力重新分布，易導致模具變形或開裂．第三節模具的性能要求常規力學性能要求Ａ．硬度Ｂ．強度Ｃ．塑性Ｄ．韌性特殊性能要求Ａ．熱穩定性Ｂ．回火穩定性Ｃ．熱疲勞抗力Ｄ．斷裂韌度1.常規力學性能要求模具材料的性能是由模具材料的成份和熱處理后的組織所決定的．模具鋼的基本組織是由馬氏體以及在基體上分部著的碳化物和金屬化合物等構成．對各類模具鋼的性能要求主要包括：硬度，強度，塑性，韌性等．以下分別予以介紹．第三節模具的性能要求－－常規力學性能要求A.硬度硬度表征了鋼對變形和接觸應力的抗力．硬度可以用硬度計直接檢測，硬度與強度也有一定關系，所以可通過硬度與強度的換算關系得到材料硬度

7、值，按硬度范圍划定的模具類別，高硬度(52~60HRC)一般用于冷作模具，中等硬度(40~52HRC)一般用于熱作模具．鋼的硬度與組織和成分均有關系，通過熱處理，硬度可以在很寬范圍內改變．模具鋼的硬度主要取決于馬氏體中溶解的碳量或含氮量．硬度測量方法有以下几種：第三節模具的性能要求－－常規力學性能要求a.洛氏硬度(HR)最常用的一種硬度測量法，測量簡便，迅速，數值可以從表盤上直接讀出．洛氏硬度常用三種刻度，即HRC，H