模具的選材及熱處理工藝課件contents目錄模具選材基本原則常用模具材料介紹模具熱處理工藝基礎(chǔ)模具選材與熱處理實(shí)例分析模具選材與熱處理發(fā)展趨勢(shì)總結(jié)與展望01模具選材基本原則模具材料應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和韌性，以承受模具工作過程中的各種應(yīng)力和沖擊。強(qiáng)度與韌性模具在使用過程中需要承受摩擦和磨損，因此材料應(yīng)具備良好的耐磨性。耐磨性模具工作環(huán)境可能涉及腐蝕性介質(zhì)，材料應(yīng)具備足夠的耐腐蝕性能。耐腐蝕性模具在高溫工作環(huán)境下需要保持穩(wěn)定的組織和性能，材料應(yīng)具備良好的熱穩(wěn)定性。熱穩(wěn)定性使用性能要求模具制造過程中需要進(jìn)行切削加工，材料應(yīng)具備良好的切削加工性能，以降低制造成本和提高生產(chǎn)效率。切削加工性能模具制造過程中可能需要進(jìn)行鍛造加工，材料應(yīng)具備良好的鍛造性能，以保證模具的質(zhì)量和壽命。鍛造性能模具制造過程中需要進(jìn)行熱處理，材料應(yīng)具備良好的熱處理性能，以實(shí)現(xiàn)模具的最佳使用性能。熱處理性能制造工藝性能材料成本模具材料成本占模具總成本的比例較大，因此選材時(shí)應(yīng)考慮材料的成本因素，選擇性價(jià)比高的材料。加工成本不同材料的加工難度和加工成本不同，選材時(shí)應(yīng)綜合考慮材料的加工成本因素，選擇易于加工且成本合理的材料。經(jīng)濟(jì)性考慮02常用模具材料介紹優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用碳素工具鋼碳素工具鋼具有來源廣、切削加工性好、價(jià)格低廉、熱處理后可以得到高硬度和較好的耐磨性等優(yōu)點(diǎn)。淬透性差、熱處理變形大、回火抗力低、承受沖擊和交變載荷的能力差。適用于形狀簡(jiǎn)單、尺寸較小、受力較輕的模具零件，如各種沖裁模的凸模、凹模、鑲塊等。常用牌號(hào)有T7A、T8A、T10A等。優(yōu)點(diǎn)合金工具鋼具有較高的淬透性、淬硬性和耐磨性，同時(shí)熱處理變形小，承受沖擊和交變載荷的能力也較強(qiáng)。缺點(diǎn)價(jià)格較高，切削加工性較差。應(yīng)用適用于制造尺寸較大、形狀較復(fù)雜和精度要求較高的模具零件，如冷沖模、熱鍛模、壓鑄模等。常用牌號(hào)有Cr12、CrWMn、9SiCr等。010203合金工具鋼優(yōu)點(diǎn)高速工具鋼具有高硬度、高耐磨性、高熱硬性等優(yōu)點(diǎn)，可以承受較高的切削速度和較大的切削力，同時(shí)具有較好的韌性和抗沖擊能力。缺點(diǎn)價(jià)格較高，切削加工性較差，熱處理變形較大。應(yīng)用適用于制造高速切削刃具和冷沖裁模等。常用牌號(hào)有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。高速工具鋼010203優(yōu)點(diǎn)硬質(zhì)合金具有硬度高、耐磨性好、紅硬性高等優(yōu)點(diǎn)，可以承受較高的切削速度和較大的切削力。鋼結(jié)硬質(zhì)合金結(jié)合了硬質(zhì)合金和高速鋼的優(yōu)點(diǎn)，既具有高硬度和高耐磨性，又具有較好的韌性和可加工性。缺點(diǎn)硬質(zhì)合金脆性較大，抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性較低。鋼結(jié)硬質(zhì)合金價(jià)格較高。應(yīng)用適用于制造高效率的切削刀具和冷沖裁模等。硬質(zhì)合金常用牌號(hào)有YG8、YG6等；鋼結(jié)硬質(zhì)合金常用牌號(hào)有GT35、TLMW50等。硬質(zhì)合金與鋼結(jié)硬質(zhì)合金03模具熱處理工藝基礎(chǔ)123通過熱處理，可以改善模具材料的力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能，提高模具的使用性能和壽命。提高模具性能熱處理可以通過調(diào)整模具內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)，消除內(nèi)應(yīng)力，減少變形和開裂等缺陷，提高模具的尺寸穩(wěn)定性和精度保持性。調(diào)整模具內(nèi)部組織適當(dāng)?shù)臒崽幚砜梢愿纳颇＞卟牧系那邢骷庸ば阅?、磨削性能和電加工性能，提高模具的加工效率和質(zhì)量。改善模具加工性能熱處理目的和作用用于消除內(nèi)應(yīng)力、降低硬度、改善切削加工性能等。適用于各種模具材料。退火正火淬火+回火表面淬火用于細(xì)化組織、提高強(qiáng)度和硬度、消除網(wǎng)狀滲碳體等。適用于中碳鋼和中碳合金鋼。用于獲得高硬度、高強(qiáng)度和高耐磨性。適用于各種需要高硬度和高強(qiáng)度的模具材料。用于提高模具表面的硬度和耐磨性，而心部保持良好的韌性。適用于需要局部強(qiáng)化的大型模具。熱處理工藝分類與選擇熱處理可以顯著提高模具的硬度，從而提高其耐磨性和抗壓強(qiáng)度。硬度適當(dāng)?shù)臒崽幚砜梢愿纳颇＞叩捻g性，減少脆性斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。韌性通過熱處理可以消除內(nèi)應(yīng)力和組織不均勻性，提高模具的尺寸穩(wěn)定性和精度保持性。尺寸穩(wěn)定性熱處理可以改善模具的疲勞強(qiáng)度，提高其承受交變載荷的能力。疲勞強(qiáng)度熱處理對(duì)模具性能影響04模具選材與熱處理實(shí)例分析01選用高碳鋼或高速鋼，進(jìn)行淬火和回火處理，提高硬度和耐磨性。冷沖裁模具02選用高強(qiáng)度合金鋼，進(jìn)行滲碳淬火和低溫回火處理，提高強(qiáng)度和韌性。冷擠壓模具03選用中碳合金鋼，進(jìn)行淬火和中溫回火處理，提高強(qiáng)度和沖擊韌性。冷鐓模具冷作模具選材及熱處理實(shí)例03熱擠壓模具選用高強(qiáng)度、高韌性、高耐磨性的材料，如高速鋼、硬質(zhì)合金等，進(jìn)行淬火和回火處理，提高使用壽命。01熱鍛模具選用高韌性合金鋼，進(jìn)行淬火和高溫回火處理，提高熱強(qiáng)性和熱韌性。02熱壓鑄模具選用高熱強(qiáng)性合金鋼，進(jìn)行表面淬火和強(qiáng)化處理，提高抗熱疲勞性能和耐磨性。熱作模具選材及熱處理實(shí)例注塑模具選用預(yù)硬型塑料模具鋼，進(jìn)行滲碳淬火和低溫回火處理，提高硬度和耐磨性。壓鑄模具選用高韌性、高熱強(qiáng)性的材料，如熱作模具鋼、銅基合金等，進(jìn)行淬火和回火處理，提高抗熱疲勞性能和耐磨性。對(duì)于大型壓鑄模具，可選用鑄鐵材料。塑料模具選材及熱處理實(shí)例05模具選材與熱處理發(fā)展趨勢(shì)高性能模具鋼研發(fā)具有高強(qiáng)度、高韌性、高耐磨性的模具鋼，提高模具使用壽命和性能。硬質(zhì)合金開發(fā)新型硬質(zhì)合金材料，具有高硬度、高耐磨性和高耐腐蝕性，適用于制造高精度、高效率模具。陶瓷材料研究陶瓷材料在模具制造中的應(yīng)用，具有高硬度、高強(qiáng)度和高耐磨性，適用于制造高溫、高壓模具。新型模具材料研發(fā)及應(yīng)用采用真空環(huán)境進(jìn)行熱處理，減少模具變形和開裂，提高模具質(zhì)量和性能。真空熱處理技術(shù)采用感應(yīng)加熱方式對(duì)模具進(jìn)行快速、均勻的加熱，提高熱處理效率和模具性能。感應(yīng)加熱技術(shù)利用激光對(duì)模具表面進(jìn)行快速加熱和冷卻，實(shí)現(xiàn)局部強(qiáng)化和改性，提高模具使用壽命和性能。激光熱處理技術(shù)先進(jìn)熱處理技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)降低能耗和排放采用節(jié)能、環(huán)保的熱處理工藝和設(shè)備，降低能耗和排放，減少對(duì)環(huán)境的污染。推廣綠色制造技術(shù)積極推廣綠色制造技術(shù)，如精密成形、近凈成形等，減少材料消耗和加工余量，降低制造過程中的環(huán)境污染。選擇可再生材料優(yōu)先選擇可再生、可循環(huán)利用的模具材料，降低對(duì)環(huán)境的破壞和資源的浪費(fèi)。綠色環(huán)保理念在選材與熱處理中體現(xiàn)06總結(jié)與展望模具選材原則冷作模具鋼、熱作模具鋼、塑料模具鋼等。常用模具材料熱處理工藝模具失效形式01020403磨損、變形、開裂等失效形式及預(yù)防措施。根據(jù)模具用途、工作條件、生產(chǎn)批量等因素，選擇適合的模具材料。退火、正火、淬火、回火等熱處理工藝對(duì)模具性能的影響。關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)回顧學(xué)習(xí)成果對(duì)模具失效形式和預(yù)防措施的理解不夠深入，需要加強(qiáng)相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐。不足之處改進(jìn)措施多閱讀相關(guān)文獻(xiàn)和案例，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，提高解決實(shí)際問題的能力。掌握了模具選材及熱處理工藝的基本知識(shí)，能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的模具材料選擇和熱處理工藝制定。學(xué)生自我評(píng)價(jià)報(bào)告隨著新材料技術(shù)的不斷發(fā)展，更多高性能、低成本的新材料將被應(yīng)用于模具制造中。新材料的應(yīng)用綠色環(huán)保制