模具表面强化技术第一章综述
模具型腔中表面强化技术的应用分析
模具型腔中表面强化技术的应用分析摘要：随着科学技术的飞速发展和人们生活水平的不断提高，当前人们逐渐对模具制造行业的发展重视起来。
众所周知，模具型腔制作是我们在进行模具制作过程中的重点施工环节，而模具型腔表面强化就是其中的重中之重。
机械相关零件粗加工和机械相关零件细加工中的主要程序都是由模具成型来完成的。
对模具型腔表面强化技术进行科学合理研究，可以在一定程度上提高模具使用寿命。
关键词：模具型腔；表面强化技术；应用分析和探讨广义来讲，当前最为常用的模具使用类型包括塑性变形失效模具、磨损失效模具、疲劳失效模具和冷热疲劳失效模具以及断裂失效模具五种。
为了有效防止模具失效，我们应该对模具型腔表面进行强化，其中强化分为主要包括硬度强化、耐磨强化和耐腐蚀强化以及抗疲劳抗高温氧化强化措施等。
所以应在对模具材料进行正确全面选取之外还应该对模具型腔表面实施适当强化操作以保证模具制作效率。
本文从有关模具型腔表面强化方法和强化特点以及强化目的等方面进行分层阐述，并对模具型腔表面强化机理等作出解释。
1.模具型腔中表面工况概述根据对当前各种模具工况的研究与分析可以看出，其工作条件存在这很大不同，并且此时失效形式也是各不相同。
需要注意的是，在同一副模具上其损伤形式多种多样，此种损伤形式大多数情况是以交叉损伤形式产生的，并且其之间关系是相互联系且相互影响的，此时加速磨具会过早失效。
热作模具制作是当前我国模具生产中的重点生产环节，因为热作模具会受到负荷影响并会使其中的金属材料产生塑性变形状况，另外一种可能的情况就是会使温度较高的液体金属压铸得以成形且相对炽热非金属注射也会成型。
金属材料发生一定塑性变形时会对整体模具生产造成影响，一般来讲，固体金属材料塑性变形模具主要包括热锻模和热镦模以及相关热挤压模等。
模腔被破坏变形的主要原因是有模具生产中的实际生产环境所造成的，其同时也是相应成型部分可逆变形和成型部分磨损以及成型部分产生裂纹等。
冲压模具文献综述
文献综述1 引言冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。
冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。
模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。
2005 年—2008 年，我国冲压模具产品均出口较大幅度的增长。
2009 年在全球高压锅炉管市场总需求量下降的情况下，国际采购商通过国内某网站采购冲压模具的数量仍逆势上扬。
我国冲压模具的国际竞争力正在不断提升。
根据我国海关统计资料显示，2005 年—2008 年，我国冲压模具产品均出口较大幅度的增长。
2008 年，即使遭受全球金融危机，我们冲压模具出口金额达4.11 亿美元，比2007 年的 3.26 亿美元增长了26。
另外，2009 年在全球高压锅炉管市场总需求量下降的情况下，国际采购商通过国内某网站采购冲压模具的数量仍逆势上扬。
从全年采购情况来看，总体趋于上涨的趋势。
其中，2009 年下半年回暖明显，国际采购商借此网站采购频次约616 频次，比上半年的288 频次增长了114％。
虽然近年来我国模具行业发展迅速，但是离国内的需要和国际水平还有很大的差距。
差距较大主要表现在：（1）标准化程度低。
（2）模具制造精度低、周期长。
解决这些问题主要体现在模具设计上，故改善模具设计的水平成为拉近差距的关键性问题。
若要很好的设计出一副冲压模具，就必须去了解冲压模具的历史、现状以及发展趋势。
2 主体 2.1 冲压模具的发展历史我国考古发现，早在2000 多年前，我国已有冲压模具被用于制造铜器，证明了中国古代冲压成型和冲压模具方面的成就就在世界领先。
1953 年，长春第一汽车制造厂在中国首次建立了冲模车间，该厂于1958 年开始制造汽车覆盖件模具。
我国于20 世纪60年代开始生产精冲模具。
在走过了温长的发展道路之后，目前我国已形成了300 多亿元（未包括港、澳、台的统计数字，下同）各类冲压模具的生产能力。
模具表面强化技术的介绍
模具表面强化技术的介绍一、扩散法金属碳化物覆层技术介绍1 、技术简介扩散法金属碳化物覆层技术是将工件置于特种介质中，经扩散作用于工件表面形成一层数微米至数十微米的金属碳化物层。
该碳化物层具有极高的硬度，HV 可达1600~3000 （由碳化物种类决定），此外，该碳化物履层与基体冶金结合，不影响工件表面光洁度，具有极高的耐磨、抗咬合（粘结）、耐蚀等性能，可大幅度提高工模具及机械零件的使用寿命。
2、与相关技术的比较通过在工件表面形成超硬化合物膜层的方法，是大幅度提高其耐磨、抗咬合（抗粘结）、耐蚀等性能，从而大幅度提高其使用寿命的有效而经济的方法。
目前，工件表面超硬化处理方法主要有物理气相沉积（PVD）,化学气相沉积（CVD）,物理化学气相沉积（PCVD）,扩散法金属碳化物履层技术，其中，PVD 法具有沉积温度低，工件变形小的优点，但由于膜层与基体的结合力较差，工艺绕镀性不好，往往难以发挥超硬化合物膜层的性能优势。
CVD 法具有膜基结合力好，工艺绕镀性好等突出优点，但对于大量的钢铁材料而言，其后续基体硬化处理比较麻烦，稍有不慎，膜层就易破坏。
因此其应用主要集中在硬质合金等材料上。
PCVD法沉积温度低，膜基结合力及工艺绕镀性均较PVD法有较大改进，但与扩散法相比，膜基结合力仍有较大差距，此外由于PCVD 法仍为等离子体成膜，虽然绕镀性较PVD 法有所改善，但无法消除。
由扩散法金属碳化物覆层技术形成的金属碳化物覆层，与基体形成冶金结合，具有PVD、PCVD无法比拟的膜基结合力，因此该技术真正能够发挥超硬膜层的性能优势，此外，该技术不存在绕镀性问题，后续基体硬化处理方便，并可多次重复处理，使该技术的适用性更为广泛。
3、技术优势扩散法金属碳化物覆层技术在日本、欧洲各国、澳大利亚、韩国等国应用广泛。
据调查，许多进口设备上的配套模具大量地使用了该技术，这些模具在进行国产化时，由于缺乏相应的成熟技术，往往使模具寿命低，有些甚至无法国产化。
模具表面强化处理技术
模具表面强化处理技术模具是作为制造业的重要工艺装备，它的使用性能，特别是使用寿命反映了一个国家的工业水平，并直接影响到产品的更新换代和在国际市场上的竞争能力。
因此，各国都非常重视模具工业的发展和模具寿命的提高工作。
目前，我国模具的寿命还不高，模具消耗量很大，因此，提高我国的模具寿命是一个十分迫切的任务。
模具热处理对使用寿命影响很大。
我们经常接触到的模具损坏多半是热处理不当而引起。
据统计，模具由于热处理不当，而造成模具失效的占总失效率的50%以上，所以国外模具的热处理，愈来愈多地使用真空炉、半真空炉和无氧化保护气氛炉。
模具热处理工艺包括基体强韧化和表面强化处理。
基体强韧化在于提高基体的强度和韧性，减少断裂和变形，故它的常规热处理必须严格按工艺进行。
表面强化的主要目的是提高模具表面的耐磨性、耐蚀性和润滑性能。
表面强化处理方法很多，主要有渗碳、渗氮、渗硫、渗硼、氮碳共渗、渗金属等。
采用不同的表面强化处理工艺，可使模具使用寿命提高几倍甚至于几十倍，近几年又出现了一些新的表面强化工艺，本文着重四个方面介绍，供同行参考。
一、低温化学热处理1.离子渗氮为了提高模具的抗蚀性、耐磨性、抗热疲劳和防粘附性能，可采用离子渗氮。
离子渗氮的突出优点是显著地缩短了渗氮时间，可通过不同气体组份调节控制渗层组织，降低了渗氮层的表面脆性，变形小，渗层硬度分布曲线较平稳，不易产生剥落和热疲劳。
可渗的基体材料比气体渗氮广，无毒，不会爆炸，生产安全，但对形状复杂模具，难以获得均匀的加热和均匀的渗层，且渗层较浅，过渡层较陡，温度测定及温度均匀性仍有待于解决。
离子渗氮温度以450～520℃为宜，经处理6～9h后，渗氮层深约0.2～0.3mm。
温度过低，渗层太薄；温度过高，则表层易出现疏松层，降低抗粘模能力。
离子渗氮其渗层厚度以0.2～0.3mm为宜。
磨损后的离子渗氮模具，经修复和再次离子渗氮后，可重新投入使用，从而可大大地提高模具的总使用寿命。
表面强化技术
2．激光表面处理原理：激光束向金属表面层进行热传递，金 属表层和其所吸引的激光进行光热转换。由于光子能穿过金属 的能力极低，仅能使金属表面的一薄层温度升高，加之金属导 带电子的平均自由时间只有10-3s左右，因此，这种交换和热平 衡的建立是非常迅速的。从理论上分析，在激光加热过程中， 金属表面极薄层的温度在微秒(10-6s)级，甚至纳秒(10-9s)级或皮 秒(10-12s)级内就能达到相变或熔化温度。 3．激光表面处理设备： 4．激光表面处理技术： （1）激光表面强化 （2）激光表面涂敷 （3）激光表面非晶态处理 （4）激光表面合金化 （5）激光气相沉积
二、表面热处理强化 和表面化学热处理强化
1、表面热处理： 定义：通过对零件表层加热，冷却，表层发生相变，从而改 变表层组织和性能而不改变成分的一种技术，它是最基本、应 用最广泛的表面强化技术之一。 原理：当零件表面层快速加热时，零件截面上的温度分布是 不均匀的，表层温度高而且由表及里逐渐降低。当表面的温度 超过相变点以上达到奥氏体状态时，随后的快冷使表面获得马 氏体组织，而零件的心部仍保留原组织状态，表面得到硬化层， 这样就达到强化零件表面的目的。 常用方法：高频和中频感应加热表面淬火，火焰加热表面淬 火，接触电阻加热表面淬火，浴炉(高温盐浴炉)加热表面淬火 等。以上除接触电阻加热表面淬火外，其它均为常规的热处子束表面相变强化 (2)电子束表面重熔 (3)电子束表面合金化 (4)电子束表面非晶态处理 3．电子束表面处理设备
三、电火花强化P68
定义：通过电火花的放电作用把一种导电材料涂敷熔渗 到另一种导电材料的表面，从而改变后者表面的性能。 (如把硬质合金材料涂到用碳素钢制成的各类刀具、量具 及零件表面，可大幅提高其表面硬度(硬度可达70～74HRC)、 增加耐磨性、耐腐蚀性，提高使用寿命1～2倍。) 适用范围：上述各类零件的表面强化和磨损部位的修补。 原理：在电极与工件之间接直流或交流电，振动器使电 极与工件之间的放电间隙频繁发生变化并不断产生火花放 电，经多次放电并相应移动电极的位置，就使电极材料熔 结覆盖在工件表面上，从而形成强化层。
表面强化技术
• 2.机理： 加工硬化机理。即随变形量的 增加，金属强度硬度升高，塑性韧性下 降。
• 原因：a、位错密度随变形量增加而增加， 从而变形抗力增加；b、随变形量增加， 亚结构细化，亚晶界对位错运动有阻碍； c、随变形量增加，空位密度增加；d、 几何硬化。
件、轴类零件和沟槽类零件等，对形状
复杂的零件表面就无法应用了。
四、孔挤压强化
• 1.定义：利用特定的工模具（棒、衬套、 开合模具等）对工件的孔壁或周边进行 连续、缓慢、均匀的挤压，使其形成一 定厚度的塑性变形层，达到提高表面疲 劳强度和抗应力腐蚀能力的一种表面强 化工艺。
• 2.工艺方法：棒挤压、套挤压、压印模挤 压、旋压挤压。
HRC＝20＋60(2C－1.3C2)
• （4）加热温度的确定
• （5）感应加热淬火设备参数确定
• 包括感应电源、感应圈、喷火装置。
• 感应电源的输出频率主要有高频(100～ 500KHz)、超音频(20～100KHz)、中频 (0.5～10KHz)、和工频(50Hz)。频率是根 据零件的尺寸和硬化层深度确定的。
（4）需很大的设备投入，所以单件小批量生产时 生产成本高。大型的工件淬火，它无法完成。 设备无法移动，因此灵活性相对较差。
• 3、工艺流程和技术要点
预先调质 处理
确定加热温 度与加热方式
根据工件要 求选择功率
制定回火 工艺参数
确定冷却方 式与冷却介质
设计感应 加热器
• （1）前期的预先处理
中高碳钢经过调质处理后，心部可以获得强度和
成本低、应用范围广的零件表面强化技术。它 的强化效果主要表现在延长承受交变负荷的零 件使用寿命。这个效果特别明显，也特别立竿 见影，是其它强化方法难以比拟的。
模具表面强化技术的介绍
模具表面强化技术的介绍一、扩散法金属碳化物覆层技术介绍1、技术简介扩散法金属碳化物覆层技术是将工件置于特种介质中，经扩散作用于工件表面形成一层数微米至数十微米的金属碳化物层。
该碳化物层具有极高的硬度，HV可达1600~3000（由碳化物种类决定），此外，该碳化物履层与基体冶金结合，不影响工件表面光洁度，具有极高的耐磨、抗咬合（粘结）、耐蚀等性能，可大幅度提高工模具及机械零件的使用寿命。
2、与相关技术的比较通过在工件表面形成超硬化合物膜层的方法，是大幅度提高其耐磨、抗咬合（抗粘结）、耐蚀等性能，从而大幅度提高其使用寿命的有效而经济的方法。
目前，工件表面超硬化处理方法主要有物理气相沉积（PVD），化学气相沉积（CVD），物理化学气相沉积（PCVD），扩散法金属碳化物履层技术，其中，PVD法具有沉积温度低，工件变形小的优点，但由于膜层与基体的结合力较差，工艺绕镀性不好，往往难以发挥超硬化合物膜层的性能优势。
CVD法具有膜基结合力好，工艺绕镀性好等突出优点，但对于大量的钢铁材料而言，其后续基体硬化处理比较麻烦，稍有不慎，膜层就易破坏。
因此其应用主要集中在硬质合金等材料上。
PCVD法沉积温度低，膜基结合力及工艺绕镀性均较PVD 法有较大改进，但与扩散法相比，膜基结合力仍有较大差距，此外由于PCVD法仍为等离子体成膜，虽然绕镀性较PVD法有所改善，但无法消除。
由扩散法金属碳化物覆层技术形成的金属碳化物覆层，与基体形成冶金结合，具有PVD、PCVD无法比拟的膜基结合力，因此该技术真正能够发挥超硬膜层的性能优势，此外，该技术不存在绕镀性问题，后续基体硬化处理方便，并可多次重复处理，使该技术的适用性更为广泛。
3、技术优势扩散法金属碳化物覆层技术在日本、欧洲各国、澳大利亚、韩国等国应用广泛。
据调查，许多进口设备上的配套模具大量地使用了该技术，这些模具在进行国产化时，由于缺乏相应的成熟技术，往往使模具寿命低，有些甚至无法国产化。
模具材料及模具表面强化技术及其应用(一)
图 & 表面滚压强化示意图
(#!#& 喷丸设备 喷丸强化所用设备简单，能耗低、成本低，在工件截
获 得 最 大 限 度 的 优 化 ，形 成 最 合 理 的 匹 配 ，从 而 满 足 不 同服役条件下各种模具的不同要求。
! 模具表面强化技术概述 模具的表面强化处理是指用机械、物理或化学方
法对模具工作表面进行改性或覆层等处理，使模具在 保 证 高 的 强 韧 性 基 础 上 ，不 仅 具 有 更 高 的 强 度 、硬 度 、 耐 磨 性 ，同 时 获 得 优 异 的 抗 疲 劳 、抗 咬 合 、抗 粘 着 、抗 擦 伤 、耐 腐 蚀 、抗 高 温 氧 化 等 性 能 的 处 理 方 法 ，如 表 面 淬 火、化学热处理等。
模具表面强化技术及其应用
南阳市华骏电源技术有限公司（河南南阳 )*(""’） 河南中南光电仪器厂 河南红阳机械厂技术中心
杨凌平 董猛 杨有才
【摘 要 】阐 述 了 模 具 表 面 强 化 技 术 的 发 展 概 况 及 其 对 模 具 使 用 寿 命 的 重 要 作 用 ，重 点 介 绍 了 形变强化、+, 处理、激光强化、覆层强化及离子注入等模具表面强化新技术及应用。 关键词 模具表面强化 表面覆层 碳化物 氮化物 晶格畸变
（&）材 料 强 度 越 高 ，效 果 越 显 著 ，因 此 尤 其 适 用 于 模具。
（!）钢铁材料效果优于其他合金。 （(）有缺口件的效果高于光滑工件。
离排除，补充新弹丸，否则会影响喷丸质量。 （!）钢弹丸。 钢 弹 丸 由 "#0"1 的 弹 簧 钢 丝 或 不 锈 钢 丝 切 制 成
段，经磨圆加工制成，!3"#82&#!--，8,2,"567 最为适 宜，弹丸组织以回火马氏体或贝氏体为最佳。
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2020/11/20
模具表面强化技术第一章综述
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主要内容
1 模具及模具材料分类 2 模具材料性能 3 模具零件失效形式 4 模具材料热处理 5 模具材料表面强化技术
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决定形式
受力、受热
塑性变形、磨损、疲劳、冷热疲劳、断裂开裂
模具表面强化技术第一章综述
1.1 模具—— 工业之母
模具的地位：现代工业产品的发展和生产效益的提高，很大程度 上取决于模具的发展和技术水平。 作用：以其特定的形状通过一定的方式使原材料成型 优点：生产效率高、质量稳定、一致性好、省料、生产成本低 应用：汽车、冶金、电子、轻工、机械制造等
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模具表面强化技术第一章综述
1.2.2 工艺性能
模具的制造一般都要经过锻造、切削加工、热处理等几道工序 。为保证模具的制造质量，降低生产成本，其材料应具有良好的工 艺性能。
1. 机械加工性能 主要指切削加工性和磨削加工性，其中切削加工性最重要。
一般来说，材料的硬度越高，加工硬化能力越强，切屑不易断排， 刀具越易磨损，其切削加工性能就越差。但若硬度太低，切削会变 得连续不断，使得表面粗糙。
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1.2.1 使用性能
4． 冲击韧性 以很大速度作用于机件上的载荷称为冲击载荷，金属在冲击载荷作用 下抵抗破坏的能力叫做冲击韧性，反应了模具的脆断韧性，常用冲击 韧度来评定。
5． 疲劳 前面所讨论的强度、塑性、硬度都是金属在静载荷作用下的机械性能 指标。实际上，许多机器零件都是在交变载荷下工作的，在这种条件 下零件会产生疲劳。疲劳性能反映了材料在 交变载荷作用下抵抗疲劳 破坏的性能指标。
模具一般包括动模和定模(或凸模和凹模)两个部分，二者可分可合。 分开时取出制件，合拢时使坯料注入模具型腔成形。
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1.1.1 模具分类
按工作条件分类： 冷作模具：主要用于金属或非金属材料的冷态成型，如冷冲压、冷 挤压、冷镦模、拉伸弯曲模、拉丝模、滚丝模等 热作模具：对高温状态下的工件进行压力加工的模具，如热锻模、 热挤压模、热冲裁模、压铸模等 型腔模具：又叫凹模，是成型塑件外表面的工作零件，如塑料模具 、陶瓷模具、玻璃模具、橡胶模具、粉末冶金模具等
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第一章 综述
1.1 模具 1.1.1 模具分类 1.1.2 模具材料分类 1.1.3 选择模具材料的一般原则
1.2 性能 1.2.1 使用性能 1.2.2 工艺性能
1.3 热处理 1.3.1 工艺分类 1.3.2 热处理温度点、组织、铁碳平衡相图 1.3.3 退火 1.3.4 正火 1.3.5 淬火 1.3.6 回火 1.3.7 不同模具材料的热处理工艺
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模具表面强化技术第一章综述
1.3.1 工艺分类
1.3 热处理
模具钢热处理一般包括3个部分：普通热处理、表面热处理、形变热处理。普
通热处理包括退火、正火、淬火、回火。退火和正火我们俗称为预先热处理，淬 火和回火我们称为最终热处理。 退火：将钢加热到一定温度保温一段时间，再缓慢冷却。 正火：将钢加热至Ar3或Accm以上30~50℃，在空气中冷却。 淬火：将钢加热至奥氏体化，再快速冷却（大于临界冷却速度）使其进行马 氏体转变。 回火：将钢加热到＜A1点的某一温度保温一段时间，再冷却。
模具表面强化技术第一章综述
1.1 模具—— 工业之母
模具是工业生产上在外力作用下使坯料成为有特定形状和尺寸的制件 的各种模子和工具，其主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品 外形的加工，素有“工业之母”的称号。
模具由各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成，具有特定的轮 廓或内腔形状，具有刃口的轮廓形状可以使坯料按轮廓线形状发生分离( 冲裁)。应用内腔形状可使坯料获得相应的立体形状。
1.1.3 选择模具材料的一般原则
研究和制造有竞争性的优质产品，最重要的要求之一就是选择产品中
不同零件所用的各种材料和与之相宜的加工方法的最佳组合。由于所能采
用的材料和加工方法很多，因而材料的选用常常是一个复杂而困难的判断
、优化过程。毫无疑问，所选材料应满足产品（零件）使用的需要，经久
耐用，易于加工，经济效益高。
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模具表面强化技术第一章综述
1.2.2 工艺性能
4. 焊接修复性 在型腔加工中，有时难免要补焊。因此模具钢必须有很好地焊 接性能。 钢铁材料的焊接性随其碳和合金元素含量的提高而变差，因此 钢比铸铁易于焊接，且低碳钢焊接性能最好、中碳钢次之、高碳钢 最差。铝合金、铜合金的焊接性能一般不太好，应采用一些高级的 焊接方法（如氩弧焊）或特殊措施进行焊接。
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模具表面强化技术第一章综述
塑料模具
由于塑料的品种很多，对塑料制品的要求差别也很大，对制造塑 料模具的材料也提出了各种不同的性 能要求。所以，不少工业发 达的国家已经形成了范围很广的塑料模具用钢系列。包括碳素结 构钢、渗碳型塑料模具钢、预硬型塑料模具钢、时效硬化型塑料 模具钢、耐蚀塑料模具钢、易切塑料模具钢、整体淬硬型塑料模 具钢、马氏体时效钢以及镜面抛光用塑料模具钢等。
切削性要求：切削刀具费用低、切屑易处理、加工表面光滑。 在钢铁材料中，易切削钢、灰铸铁和硬度处于180—230HBS范 围的钢具有较好的切削加工性能；而奥氏体不锈钢、高碳高合金钢 （如高铬钢、高速钢、高锰耐磨钢）的切削加工性能较差。铝合金 、镁合金及部分铜合金具有优良的切削加工性能。
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模具表面强化技术第一章综述
冷冲压模具
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热锻模具 橡胶模模具表具面强化技术第一章综述
冷作模具
冷作模具钢主要用于制造对冷状态下的工件进行压制成型的模具。 如：冷冲裁模具、冷冲压模具、冷拉深模具、压印模具、冷挤压模 具、螺纹压制模具和粉末压制模具等。冷作模具钢的范围很广，.从 各种碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢到粉末高速工具钢和粉 末高合金模具钢。冷作模具钢具是真空脱气精炼钢，内质纯净，机 械加工性良好，切削明显提高，淬透性良好，空冷淬硬不易出现淬 裂，耐磨性极为优异，韧性良好，可用作不锈钢及高硬度材料的冲 裁模。
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1.2.2 工艺性能
2.尺寸稳定性 材料在受机械力、热或其他外界条件作用下，其外形尺寸不发 生变化的性能。 模具必须经过粗加工、热处理、精加工后才能投入使用，这要 求模具热处理时具有尺寸稳定性，否则会导致加工周期延长。 另外，模具投入使用后，随着时间的推移，尺寸会出现微米级 变化，称为时效变化。 随着模具向高精度方向发展，需要有效控制热处理后模具的尺 寸变化、形状变化、时效变化。
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模具表面强化技术第一章综述
1.2.1使用性能
1.2 性能要求
1.2.2工艺性能
根据模具的工作条件和使用寿 影响模具生产成本和制造难易的主
命要求决定
要因素之一
强度
切削性
硬度
尺寸稳定性
塑性
镜பைடு நூலகம்性
韧性
焊接修复性
疲劳性能
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1.2.1 使用性能
1． 强度 强度是指金属材料在静荷作用下抵抗破坏（过量塑性变形或断裂）的性能 。由于载荷的作用方式有拉伸、压缩、弯曲、剪切等形式，所以强度也分 为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。冷作模具的强度指标主 要为常温下屈服强度；热作模具的强度指标主要为高温下屈服强度。 2． 硬度 硬度是衡量金属材料软硬程度的指标。目前生产中测定硬度方法最常用的 是压入硬度法，它是用一定几何形状的压头在一定载荷下压入被测试的金 属材料表面，根据被压入程度来测定其硬度值。 常用的方法有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）和维氏 硬度（HV）等方法。 3． 塑性 塑性是指金属材料在载荷作用下，产生塑性变形（永久变形）而不破坏的 能力。，常用断后伸长率和断面收缩率两个指标表示。
使用性能、工艺性能、冶金质量 冷作模具、热作模具、型腔模具
改变材料内部组织以获得所需组织和性能
有效提高模具表面各性能，心部保有强韧性
模具表面强化技术第一章综述
现代模具生产流程
供应商早期参与：客户与供应商关于产品设计和模具开发等方面的技术探讨 报价：包括模具价格、模具寿命、周转流程、机器要求吨数以及交货期 订单：客户订单、订金的发出以及供应商订单的接受 模具生产计划及排工安排 模具设计：可能使用的设计软件有Pro/Engineer、UG、Solidworks、 AutoCAD、CATIA等 采购材料 模具加工 模具装配 模具试模 样板评估报告 样板评估报告批核
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模具表面强化技术第一章综述
1.1.2 模具材料分类
模具材料的品种繁多、分类方法也不尽相同。由于模具钢是制造模具 的主要材料，所以我们可将材料分类如下：
根据模具的工作条件不同，一般把模具钢分为三类: 1.冷作模具钢 2.热作模具钢 3.塑料模具钢
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模具表面强化技术第一章综述
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模具表面强化技术第一章综述
1.2.2 工艺性能
3. 镜面性 指工件表面不出现针孔等微小缺陷，表面粗糙度值所能达到的 微细程度。 无论何种塑料模具， 其型腔的允许表面粗糙度极小，几乎都要 求能做到镜面光泽。而要达到镜面光泽，主要的一点是钢材必须具 有不低于38HRC的硬度，最好为40～46HRC，而达到55HRC为最 佳。要达到镜面光泽，首先钢材中的夹杂物要尽量少，而且不能有 气泡存在， 并且纤维组织均匀。在大量生产中的模具，为了减少磨 损，除了型腔的表面硬度以外，表面粗糙度也是重要条件。