技能培训资料：模具常用材料.pdf

1、模具的分类 冷作模具、热作模具、压铸模具、塑料模具、玻璃模具、锻模模具、粉末冶金模具、成形模具、根据成型材料、成形工艺和成型设备的不同，模具分类如下图：模具的失效是指模具丧失了正常的工作能力，其生产出的产品已成为废品。模具的基本失效形式是断裂及开裂、磨损、疲劳、及冷热疲劳、变形、腐蚀。而模具的材料对模具的失效有很大的影响：模具材料必须满足模具对塑性变形抗力、断裂抗力、疲劳抗力、硬度、耐磨性、冷热疲劳抗力等性能的要求，否则，可能发生早期失效。如在循环载荷下，如果材料疲劳抗力差，经过一定应力循环后，可能发生疲劳裂纹，并逐渐扩展至模具断裂失效。了解模具失效形式，就可以进一步分析模具的失效原因，找出影

2、响模具失效的各种因素，从而提高模具质量，延缓模具失效。模具的性能要求 模具的服役条件 模具是机械工业重要的基础工艺装备。模具成形具有效率高、质量好、节约原材料、降低成本等许多优点，被广泛应用于机械工业生产的各个领域。一般情况下，模具的服役条件与安装模具的机床类型、吨位、精度、形成次数、生产效率、被加工件大小、尺寸、材质、变形抗力以及工件加热条件、锻造成形温度、冷却润滑条件等等都有关系，因而模具的服役条件会有很大的不同。冷作模具主要用于金属或非金属材料的冷态成形。冷作模具在使用过程中承受拉伸、弯曲、压缩、冲击、疲劳等不同应力的作用，用于金属冷挤、冷镦、冷拉伸的模具，还要承受300 度左右的交变温

3、度作用；热作模具主要承受高温条件下的金属成型，模具是在高温下承受交变应力和冲击力，工件成形温度往往在 1000 度以上，模具还要经受高温氧化及烧损，在强烈水冷条件下经受冷热变化引起的热冲击作用；塑料模具中的热固性塑料注射模具受热、受磨损都不太严重，但部分塑料品种含有氯及氟，当压制是以放出腐蚀性气体，模具型腔经受气体腐蚀作用。了解模具的服役条件，对正确选用模具材料及热处理工艺相当重要。既是对模具进行失效分析的前提，又是提高模具的必备条件。模具材料与模具寿命 为了提高生产效率，提高毛坯精度和材料利用率，发展和采用少、无切削新工艺、新设备，对模具提出了向精密、多型腔、高寿命方向发展的要求。模具寿命的

4、提高，最根本的办法是采用高性能的模具材料和高质量的模具制作工艺。尽管影响模具寿命的因素是多方面的，但模具材料的合理选用是一个很关键的因素。60 年代以来，我国研制出不少适合我国特点的新型高效模具钢，如热作模具钢中的3Cr3Mo3W2V、5Cr4W5Mo2V、4CrMnSiMoV、4Cr2NiMoV、5Cr4Mo3SiMnVAl 等，冷作模具中的 6Cr4W3Mo2VNb、7Cr7Mo3V2Si、7CrSiMnMoV、6CrNiMnSiMoV 等新钢种的采用，均获得提高模具寿命数倍的效果。如冷作模具钢选用 6Cr4W3Mo2VNb（65Nb）代替 T10、Crl2MoV、W6Mo5Cr4V2 等

5、制作多工位冷镦机用的内六角凸模、十字槽光凸模、螺栓切边模、冷镦螺栓顶楼、钢板弹簧冲孔凸模、螺栓压角凸凹模、螺栓平圆头冲模，圆环冷冲模等；热作模具钢选用 3Cr3Mo3W2V（HM1）代替 3CrW8V 钢等制作轴承套圈的热冲压凸模和凹模、连杆辊锻成形模、小型机锻模等都显著提高了模具寿命。因此，作为模具工作者包括模具设计人员，首要任务是正确选用并合理使用模具材料，以保证模具的正常使用寿命。模具钢的冶金质量对模具寿命也有很大影响。钢中的非金属夹杂物、中心疏松、白点、成分偏析、碳化物大小、形状及分布不理想，均能降低钢的强韧性及疲劳抗力，从而降低模具使用寿命。原材料进厂检验，检验合格后方可进行改锻或加

6、工。否则，。因材料问题严重影响模具寿命，会使整个加工制造工序前功尽弃，造成相当大的损失。采用先进的冶金生产技术如电渣重熔、炉外精炼、真空脱气等都明显提高模具钢冶金质量及模具寿命。成形模具 成形模有塑料模、橡胶模、粉末冶金模、陶土模具、石棉制品模具等。其中以塑料模具要求较高，在机电产品零件、日常生活用品中应用日益广泛。随着新型高强塑料和复合增强塑料的出现，以及塑料独特的性能和廉价，愈来愈多的零件用塑料替代金属来制作，而塑料制品的发展又推动了塑料模具的发展和增长，对模具材料的要求也更高、更多样化。钢是塑料模具的主要材料，常用塑料模具用钢包括工具钢、结构钢、不锈钢、耐热钢、轴承钢等等。各工业发达国家都有适应于各种用途的塑料模具钢系列。我国国家标准和机械行业标准(JB/T6057-92)塑料模具成型部分用钢及其热处理技术条件推荐了普通的、常用的一部分，尚不够齐全。为了提高塑料制品的质量，针对某些模具的特殊工作条件，我国开发研制了一些特殊用途的塑料模具钢。成形模模具材料 模具名称模具名称 使用条件使用条件 推荐使用钢号推荐使用钢号 代用钢号代用钢号 工作硬度工作硬度(HRC)简单圆筒浅拉深 T1