模具壽命考點總結(jié)

1、一、名詞解釋磨粒磨損： 外來硬質(zhì)顆粒存在工件與模具接觸表面之間，刮擦模具表面， 引起模具表面材料脫落的現(xiàn)象叫磨粒磨損。工件表面的硬突出物刮擦模具引起的磨損也叫磨粒磨損。疲勞斷裂：是指在較低的應(yīng)力下，經(jīng)多次使用，裂紋緩慢擴展后發(fā)生的斷裂鋼結(jié)硬質(zhì)合金 ：是以碳化物為硬質(zhì)相，以鋼為粘結(jié)相，用粉末冶金方法制成。粘著磨損： 工件與模具表面相對運動時，由于表面凹凸不平，粘著的結(jié)點發(fā)生剪切斷裂，使模具表面材料轉(zhuǎn)移到工件上或脫落的現(xiàn)象稱為粘著磨損。模具壽命：模具因為磨損或其他形式失效、終至不可修復而報廢之前所加工產(chǎn)品的件數(shù)。模具正常失效： 模具經(jīng)大量的生產(chǎn)使用， 因緩慢塑性變形或較均勻地磨損或疲勞斷裂而不能繼

2、續(xù)服役時，稱模具的正常失效。基體鋼 ：是指成分與高速鋼淬火后的基體組織成分大致相同、而性能有所改善的一類鋼。蠕變 ：是指工作溫度高于金屬的再結(jié)晶溫度、工作應(yīng)力超過金屬在該溫度下的彈性極限時，隨著時間的延長，金屬發(fā)生極其緩慢的變形現(xiàn)象?；瘜W氣相沉積是利用反應(yīng)氣體在加熱工件表面上發(fā)生化學反應(yīng)析出金屬或化合物而獲得鍍層的方法。電火花表面強化處理： 是利用火花放電時釋放的能量， 將一種導電材料熔滲到工件表面， 構(gòu)成合金化的表面強化層，從而達到改善工件表面的物理及化學性能的目的。二思考題冷作模具材料按成分性能分哪五種？各舉一牌號，簡述沖裁模具材料的選用。（ 1 ）高碳工具鋼： T10（ 2 ）高碳低合金

3、工具鋼：9Mn2V（ 3 ）高耐磨鋼：CrMnV（ 4 ）高強度鋼：W6Mo5Cr4V2（ 5 ）特殊用途冷作模具鋼：9Cr18選用 ：）薄板（ t 1.5mm ）小批量，形狀簡單的零件常選用T8， T10， T11；中批量，形狀復雜尺寸較大的選用 9Mn2V 、 CrWMn ；大批量，形狀復雜尺寸大的選用Cr12MoV、 Cr10；負荷較大耐磨的小沖頭選用 W18CrV、 W6Mo5Cr4V ；特大批量選用YG15、 YG20、 DT、 GT35；2）厚板（t 1.5mm ）小批量： T10、 9Mn2v 、 CrWMn ；大批量：凹模選用Cr12MoV;凸模選用 W18Cr4V.寫出 T1

4、0 鋼制作冷沖模的工藝路線。并說明其中預調(diào)制處理的作用。工藝路線 ：下料 鍛造 球退 粗加工 調(diào)質(zhì) 半精加工 淬火 +回火。作用 ：減少熱處理的變形和降低精加工的表面粗糙度值，細化碳化物。.復習 Kic 的計算公式。 P21.硬質(zhì)合金制作冷擠壓模具時需要注意哪些問題。（ 1 ）必須根據(jù)冷擠壓的具體條件來選擇不同種類的硬質(zhì)合金。（ 2 ）硬質(zhì)合金凹模內(nèi)壁，盡量做到不出現(xiàn)拉應(yīng)力。（ 3 ）硬質(zhì)合金主要適宜于做形狀簡單的軸對稱零件的凹模。4）硬質(zhì)合金主要用于生產(chǎn)批量大和自動化生產(chǎn)的場合模具。.寫出 W18Cr4V 常見熱處理工藝及低淬低回工藝，并對低淬低回工藝加以說明。經(jīng)過改鍛、 反復鐓粗和拔長以改

5、善碳化物分布； 鍛后進行退火； 一般進行一次或二次預熱后淬火；經(jīng) 500-600 度三次回火。一般刀具淬火溫度是1260-1280 度，而冷擠壓凸模為提高韌性、淬火溫度為 1240-1250 度。這樣淬火可獲得細晶粒， 增大鋼抗裂紋形成與擴展的能力， 同時基體中合金元素及碳的含量降低了，有利于形成板條馬氏體，從而有利于韌性的提高。 經(jīng) 500-600 度三次回火后使殘余奧氏體充分轉(zhuǎn)變消除，同時產(chǎn)生硬度最佳的二次硬化，獲得較好的力學性能。.寫出下列美國牌號：W1A-8 :T8 , W1A-9.5:T10， O1: CrWMn ， O2: 9Mn2V, D2: Cr12Mo1V, D3: Cr12

6、， A2:Cr5Mo1V， H11: 4Cr5MoSiV, H12: 4Cr5W2SiV , H13: 4Cr5MoSiV1， H21:3Cr2W8V 。.熱作模具材料按合金含量和熱處理性能分為哪四種，各舉一牌號。（ 1 ）低耐熱高韌性鋼： 5CrNiMo 、 5CrMnMo;（ 2 ）中耐熱韌性鋼：4Cr5MoSiV、 4Cr5W2SiV;（ 3 ）高耐熱性鋼：3Cr2W8V、 4Cr3Mo3W2V;（4）特殊用途熱作模具鋼：超高強度鋼（40CrMo） 、 馬氏體時效鋼 18Ni（250）、 高速工具鋼、奧氏體耐熱鋼 .簡述錘鍛模工作條件、失效形式及材料選用。工作條件 ：工作時承受巨大的沖擊

7、載荷、壓應(yīng)力、拉應(yīng)力和彎曲應(yīng)力，型腔表面常和1100-1200 C 的金屬接觸被加熱，模具達300-400 度，局部溫度達500-600 度。因此，鍛壓時模具快速加熱升溫，結(jié)束時用水或油冷卻潤滑降溫，對模具產(chǎn)生急冷急熱作用。失效形式：產(chǎn)生磨損，包括粘著、氧化、磨粒磨損；可能發(fā)生斷裂同時由于模具受到急冷急熱作用引起體積變化，極易產(chǎn)生熱疲勞裂紋而龜裂；還有塑性變形，造成型面塌陷。材料選用：一般選用低耐熱高韌性鋼（ 1 ）中小型（ 3t ）錘鍛模 可選用 5CrMnMo 鋼（ 2）大型（3t ）及復雜錘鍛模 可選用 5CrNiMo 、 4CrMnMoSiV 鋼（ 3 ）大型、重載錘鍛模可選用 5Cr

8、2NiMoV 鋼.比較冷沖裁模與熱沖裁模的工作條件及失效形式。冷沖裁模 ： 工作條件為主要承受沖擊力、剪切力。 而模具的刃部可看成特殊的剪刀， 承受沖擊、剪切、彎曲和擠壓，并產(chǎn)生急劇摩擦。失效形式主要為磨損、崩刃失效。熱沖裁模 ： 工作條件 切邊凹模完成剪切過程， 因而凹模刃口與毛坯相摩擦， 同時也承受一定的沖擊載荷。 由于熱邊切，切邊模的刃口將受熱升溫， 工作條件較苛刻。 失效形式 刃口 磨損、崩刃，卷邊。什么是超高強度鋼和馬氏體時效鋼 。超高強度鋼：一般超高強度鋼的（rbA1400MPa、bS1300MPa較高的屈強比，還具有足夠的韌性和塑性。既有超高強度又有足夠韌性馬氏體時效鋼：一類含有

9、大量稀缺而貴重的Ni、Co等元素，成本較一般工具鋼高得多，但具有許多優(yōu)良性能，制造模具有較長使用壽命，而總成本下降。塑料模按加工方法及原材料性能分成哪幾種。加工方法： 切削加工 成型塑料模和冷壓成型 的塑料模原材料性能：熱固性和熱塑性成型塑料模簡述冷壓成型塑料模具鋼的要求，指出其主要選用鋼種牌號。寫出制模工藝路線及使用狀態(tài)下的組織。1）退火狀態(tài)塑性高，變形抗性低，HBS=35%,型腔復雜的深型腔，要求 HBS=45%2）淬火后變形抗力高3）含碳量不宜過多，力求使用低碳或超低碳鋼材主要選用鋼種牌號：20Gr， 12GrNi3A， 40Gr， T7A， 0GrNi ， 0Gr4Mo工藝路線 ：退火

10、 冷壓成型 退火 機加工 滲碳 淬火 +回火 精加工使用狀態(tài)下的組織 ：表面為回火馬氏體+碳化物+A心部為回火馬氏體+F簡述強烈磨損的熱固性塑料模材料的選用，寫出該模具的一般加工路線并說明預調(diào)制處理的作用。加工時， 含有固態(tài)粉末或玻璃纖維的物料進入型腔， 需要型面高硬度和耐磨性， 可選用冷作模具鋼制模，如： Cr12、 9mN2V、 CrWMn 、 GCr15、 Cr6WV、 Cr12MoV、 7CrMn5WMo 等工藝路線 ：球化退火 機加工 （預調(diào)質(zhì)處理） 機加工 淬火+回火 機加工預調(diào)質(zhì)處理的作用 ： 減少熱處理的變形和降低精加工的表面粗糙度值， 細化碳化物。 由于預調(diào)質(zhì)可獲得回火索氏體

11、， 比容比球狀珠光體大， 可減少最終淬火后比容差， 降低組織應(yīng)力；同時提高了材料屈服強度， 淬火后有獲得細針馬氏體， 增加了塑性變形抗力。 回火索氏體又具有好的加工性能。寫出馬氏體時效鋼制作模具的一般工藝路線。鋼種： 18Ni （250） ,18Ni （ 300），18Ni （350）固溶處理（或固溶調(diào)質(zhì)處理） 機加工 時效處理細化碳化物的主要方法有哪些。高溫固溶碳化物，低溫淬火（用于高碳含量）；調(diào)質(zhì)處理后，低溫淬火（用于中碳鋼）；形變超細化，高溫形變與高溫固溶相結(jié)合（用于合金鋼）。常見的模具分類方法有哪些 。（ 1 ）按模具所加工材料的再結(jié)晶溫度分：冷變形模具、熱變形模具、溫變形模具；（ 2

12、 ）按模具加工坯料的工作溫度分：熱作模具、冷作模具、溫作模具；（ 3 ）按模具成形的材料分：金屬成形用模具、非金屬成形用模具；（ 4 ）按模具的用途分：鍛造模具、沖壓、擠壓、拉拔、壓鑄、塑料、橡膠、陶瓷、玻璃、其他模具等?？偨Y(jié)淬火回火工藝。簡述磨粒、粘著、疲勞磨損機理，因素（影響）及提高耐磨性方法。磨粒 ：（1）機理：當磨粒與工件和模具表面接觸時，作用在磨粒上的作用力分為垂直和平行表面的兩個分力， 垂直分力使磨粒壓入金屬表面， 平行分力使磨粒與金屬表面產(chǎn)生相對切向運動，二者結(jié)合構(gòu)成完整磨粒磨損。（ 2 ）影響因素： 磨粒的大小和形狀磨粒尺寸越大，磨損量越大。 磨粒硬度 Hm 與模具材料硬度Ho

13、 二者相對值對磨損影響很大。 模具與工件表面壓力 壓力越大，磨損越嚴重。磨粒尺寸與工件厚度的相對比值工件厚度越大，磨損越小。（ 3 ）提高方法： 提高模具材料的硬度 進行表面耐磨處理采用防護措施粘著 ：（1）機理：（ 2 ）影響因素： 表面壓力 壓力越大，磨損越大； 材料性質(zhì)材料塑性越高，磨損越嚴重； 材料硬度兩材料硬度相差較大時，磨損不大；硬度接近時，磨損嚴重；（ 3 ）提高方法： 合理選用模具材料合理選用潤滑劑和添加劑 采用表面處理。疲勞 :（1）機理：（ 2 ）影響因素: 材質(zhì) 硬度 表面粗糙度（ 3 ）提高方法： 合理選用潤滑劑 進行表面強化處理粘著磨損有哪幾種 。輕微粘著磨損和嚴重粘

14、著磨損（涂抹、擦傷、膠合）斷裂失效的種類及影響斷裂失效的主要因素？種類： （ 1）按斷裂性質(zhì)分：塑性斷裂、脆性斷裂。2）按斷裂路徑分：沿晶斷裂、穿晶斷裂、混晶斷裂、3）按斷裂機理分：一次性斷裂、疲勞斷裂。主要因素 ：（ 1 ）模具表面形狀：由于成形件結(jié)構(gòu)與工藝的需要，模具零件存在截面突變凹槽、圓角半徑及尖角。在這些部位易產(chǎn)生應(yīng)力集中，形成裂紋并導致斷裂。（ 2） 模具材料： 模具材料的冶金質(zhì)量及加工質(zhì)量對斷裂失效影響較大， 具體反映在材料的斷裂韌性上。 模具材料的斷裂韌性高能有效防止裂紋的產(chǎn)生及降低裂紋的擴展速度，從而減小斷裂失效。.等強溫度對穿晶、沿晶斷裂是如何影響的。溫度大于等強溫度時易產(chǎn)生沿晶斷裂，溫度小于等強溫度時易產(chǎn)生穿晶斷裂。.穿晶、沿晶斷裂斷口形狀。穿晶：微孔洞、存在位錯；沿晶：球塊狀、棒狀和樹枝狀。. 短時、長時高溫強度分別考慮的指標，簡述產(chǎn)生蠕變現(xiàn)象的條件，提高熱強性的途徑。P50短時高溫強