模具寿命考点总结(1)

一、名词解释

磨粒磨损：外来硬质颗粒存在工件与模具接触表面之间，刮擦模具表面，引起模具表面材料脱落的现象叫磨粒磨损。工件表面的硬突出物刮擦模具引起的磨损也叫磨粒磨损。

疲劳断裂：是指在较低的应力下，经多次使用，裂纹缓慢扩展后发生的断裂

钢结硬质合金：是以碳化物为硬质相，以钢为粘结相，用粉末冶金方法制成。

粘着磨损：工件与模具表面相对运动时，由于表面凹凸不平，粘着的结点发生剪切断裂，使模具表面材料转移到工件上或脱落的现象称为粘着磨损。

模具寿命：模具因为磨损或其他形式失效、终至不可修复而报废之前所加工产品的件数。模具正常失效：模具经大量的生产使用，因缓慢塑性变形或较均匀地磨损或疲劳断裂而不能继续服役时，称模具的正常失效。

基体钢：是指成分与高速钢淬火后的基体组织成分大致相同、而性能有所改善的一类钢。蠕变：是指工作温度高于金属的再结晶温度、工作应力超过金属在该温度下的弹性极限时，随着时间的延长，金属发生极其缓慢的变形现象。

化学气相沉积是利用反应气体在加热工件表面上发生化学反应析出金属或化合物而获得镀层的方法。

电火花表面强化处理：是利用火花放电时释放的能量，将一种导电材料熔渗到工件表面，构成合金化的表面强化层，从而达到改善工件表面的物理及化学性能的目的。

二．思考题

1.冷作模具材料按成分性能分哪五种？各举一牌号，简述冲裁模具材料的选用。

（1）高碳工具钢：T10

（2）高碳低合金工具钢：9Mn2V

（3）高耐磨钢：CrMnV

（4）高强度钢：W6Mo5Cr4V2

（5）特殊用途冷作模具钢：9Cr18

选用：

1）薄板（t《1.5mm）

小批量，形状简单的零件常选用T8，T10，T11；

中批量，形状复杂尺寸较大的选用9Mn2V、CrWMn；

大批量，形状复杂尺寸大的选用Cr12MoV、Cr10；

负荷较大耐磨的小冲头选用W18CrV、W6Mo5Cr4V；

特大批量选用YG15、YG20、DT、GT35；

2）厚板（t》1.5mm）

小批量：T10、9Mn2v、CrWMn；

大批量：凹模选用Cr12MoV；凸模选用W18Cr4V

2.写出T10钢制作冷冲模的工艺路线。并说明其中预调制处理的作用。

工艺路线：下料——锻造——球退——粗加工——调质——半精加工——淬火+回火。

作用：减少热处理的变形和降低精加工的表面粗糙度值，细化碳化物。

3.复习Kic的计算公式。P21

4.硬质合金制作冷挤压模具时需要注意哪些问题。

（1）必须根据冷挤压的具体条件来选择不同种类的硬质合金。

（2）硬质合金凹模内壁，尽量做到不出现拉应力。

（3）硬质合金主要适宜于做形状简单的轴对称零件的凹模。

（4）硬质合金主要用于生产批量大和自动化生产的场合模具。

5.写出W18Cr4V常见热处理工艺及低淬低回工艺，并对低淬低回工艺加以说明。

经过改锻、反复镦粗和拔长以改善碳化物分布；锻后进行退火；一般进行一次或二次预热后淬火；经500-600度三次回火。

一般刀具淬火温度是1260-1280度，而冷挤压凸模为提高韧性、淬火温度为1240-1250度。这样淬火可获得细晶粒，增大钢抗裂纹形成与扩展的能力，同时基体中合金元素及碳的含量降低了，有利于形成板条马氏体，从而有利于韧性的提高。经500-600度三次回火后使残余奥氏体充分转变消除，同时产生硬度最佳的二次硬化，获得较好的力学性能。

6.写出下列美国牌号：

W1A-8 :T8 , W1A-9.5:T10，O1:CrWMn，O2: 9Mn2V,D2:Cr12Mo1V, D3:Cr12，A2: Cr5Mo1V，H11:4Cr5MoSiV, H12: 4Cr5W2SiV , H13:4Cr5MoSiV1，H21:3Cr2W8V 。

7.热作模具材料按合金含量和热处理性能分为哪四种，各举一牌号。

（1）低耐热高韧性钢：5CrNiMo、5CrMnMo;

（2）中耐热韧性钢：4Cr5MoSiV、4Cr5W2SiV;

（3）高耐热性钢：3Cr2W8V、4Cr3Mo3W2V;

（4）特殊用途热作模具钢：超高强度钢（40CrMo）、马氏体时效钢18Ni(250)、高速工具钢、奥氏体耐热钢.

8.简述锤锻模工作条件、失效形式及材料选用。

工作条件：工作时承受巨大的冲击载荷、压应力、拉应力和弯曲应力，型腔表面常和1100-1200°C的金属接触被加热，模具达300-400度，局部温度达500-600度。因此，锻压时模具快速加热升温，结束时用水或油冷却润滑降温，对模具产生急冷急热作用。

失效形式：产生磨损，包括粘着、氧化、磨粒磨损；可能发生断裂同时由于模具受到急冷急热作用引起体积变化，极易产生热疲劳裂纹而龟裂；还有塑性变形，造成型面塌陷。

材料选用：一般选用低耐热高韧性钢

（1）中小型（《3t）锤锻模可选用5CrMnMo钢

（2）大型（》3t）及复杂锤锻模可选用5CrNiMo、4CrMnMoSiV钢

（3）大型、重载锤锻模可选用5Cr2NiMoV钢

9.比较冷冲裁模与热冲裁模的工作条件及失效形式。

冷冲裁模：工作条件为主要承受冲击力、剪切力。而模具的刃部可看成特殊的剪刀，承受冲击、剪切、弯曲和挤压，并产生急剧摩擦。失效形式主要为磨损、崩刃失效。

热冲裁模：工作条件切边凹模完成剪切过程，因而凹模刃口与毛坯相摩擦，同时也承受一定的冲击载荷。由于热边切，切边模的刃口将受热升温，工作条件较苛刻。失效形式刃口磨损、崩刃，卷边。

10.什么是超高强度钢和马氏体时效钢。

超高强度钢：一般超高强度钢的σb≥1400MPa、σs>1300MPa，较高的屈强比，还具有足够的韧性和塑性。既有超高强度又有足够韧性