模具加工方法与热处理
常用模具材料及热处理
常用模具材料及热处理常用的模具材料有许多种，每一种材料都具有独特的特点和适用范围。
而热处理则是在模具制造过程中必不可少的一步，可以提高材料的硬度、强度和耐磨性，从而提高模具的使用寿命。
以下是几种常用的模具材料和热处理方法。
一、常用的模具材料：1.铝合金：铝合金具有良好的导热性能和成型性能，重量轻，价格便宜。
适用于制造小型模具或高精度的塑料模具。
2.铝青铜：铝青铜具有良好的导热性能、耐磨性能和耐腐蚀性能，适用于制造高速冲压模和注塑模。
3.铜合金：铜合金具有良好的导热性能和热膨胀系数，适用于制造大型的冲压模和注塑模。
4.微晶玻璃钢：微晶玻璃钢具有高强度、耐磨性和抗腐蚀性能，适用于制造大型的冲压模和注塑模。
5.构造钢：构造钢具有高强度和耐磨性能，适用于制造大型的冲压模。
6.热作模具钢：热作模具钢具有优良的耐热性和抗热疲劳性能，适用于制造高温下工作的模具。
7.不锈钢：不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和高温强度，适用于制造化学模具和食品模具。
二、热处理方法：1.淬火：淬火是常用的热处理方法之一，通过迅速冷却材料，使其获得高硬度和高强度。
淬火温度和冷却介质根据材料的不同而不同。
2.回火：回火是淬火后的一个步骤，通过加热材料到一定温度并保持一段时间，降低材料的硬度和脆性，提高其抗冲击性和韧性。
3.淬火回火：将材料先进行淬火然后回火的组合处理，既能获得高硬度也能提高韧性。
4.预淬火：预淬火是在热处理之前先进行一次淬火，然后再进行其他热处理工艺，可以提高热处理的效果。
5.淬火再回火：在完全淬火和回火的基础上，再进行一次淬火和回火，以进一步提高材料的性能。
6.等温淬火：将材料加热到一个特定温度并保持一段时间，然后进行快速冷却，可以使材料获得均匀细小的组织和高硬度。
7.渗碳：通过在材料表面渗入一定的碳元素，提高材料的表面硬度和耐磨性。
总结：常用的模具材料有铝合金、铝青铜、铜合金、微晶玻璃钢、构造钢、热作模具钢和不锈钢等。
热处理方法包括淬火、回火、预淬火、淬火回火、等温淬火、淬火再回火和渗碳等。
模具热处理pvd
模具热处理pvdPVD（Physical Vapor Deposition）是一种常用的模具热处理技术。
在模具制造过程中，通过PVD技术可以对模具表面进行镀膜，提高其硬度和耐磨性，延长其使用寿命。
本文将从人类的视角出发，详细介绍模具热处理PVD技术的原理、应用以及优势。
一、PVD技术的原理PVD技术是一种将固态材料通过物理过程转变为蒸气态，再通过沉积在基材表面形成薄膜的方法。
这种技术主要通过两种方式实现：蒸发和溅射。
蒸发是将固态材料加热到一定温度，使其转变为蒸气态，然后沉积在模具表面形成薄膜。
溅射则是通过将固态材料置于高能离子轰击下，使其离子化并沉积在基材表面。
二、PVD技术的应用PVD技术在模具热处理中有着广泛的应用。
首先，它可以提高模具表面的硬度，增强其抗磨性和耐腐蚀性能，从而延长模具的使用寿命。
其次，PVD技术可以使模具表面形成均匀、致密的薄膜，提高模具的加工精度和表面质量。
此外，PVD技术还可以改善模具的润滑性能，减少摩擦损失，提高模具的工作效率。
三、PVD技术的优势相比其他模具热处理技术，PVD技术具有以下优势。
首先，PVD技术可以在低温下进行，避免了模具热处理过程中可能引起的变形和残余应力问题。
其次，PVD技术可以在模具表面形成具有良好附着力的薄膜，不易剥落和脱落。
此外，PVD技术还可以选择不同的材料进行镀膜，以满足不同模具的需求。
PVD技术在模具热处理中起着重要作用。
通过PVD技术可以提高模具的硬度和耐磨性，延长其使用寿命；可以提高模具的加工精度和表面质量，提高工作效率；还可以改善模具的润滑性能，减少摩擦损失。
随着科技的不断进步，PVD技术在模具热处理领域的应用前景将更加广阔。
期待未来PVD技术能够不断创新，为模具制造业带来更多的发展机遇和挑战。
模具制作的工艺流程
模具制作的工艺流程
模具制作的工艺流程
1.设计准备：
设计准备阶段是模具制作过程中最重要的一环，这个阶段需要设计人员根据客户的要求按照制造工艺和质量标准，完成一组可行的设计解决方案，把制造工艺各个细节做到最完美。
2.金属加工：
金属加工实际上是模具的“骨架”，它决定了模具的分解，模具的精度，模具的质量，以及模具的外观。
在金属加工阶段，可以使用CNC数控加工中心、气动冲床、磨床、立铣等机床，完成金属件的切割、攻牙、孔加工、表面处理等步骤。
3.热处理：
热处理一般分为四种类型：硬化热处理、正火热处理、淬火热处理、回火热处理。
根据不同的需求，模具的热处理可以提高模具的硬度，减少模具的疲劳使用寿命，提高模具的刚性和使用效率等。
4.射击：
射击是模具必不可少的工序，它可以分为气动打磨、悬挂钻孔、砂轮打磨等。
射击的目的在于把表面的缺陷消除，把模具表面处理的更加光滑，提高模具的外观质量。
5.装配：
装配实际上是最后一步，也是最关键的一步。
这个阶段需要经过精细的装配和调试才能将模具各个部件组装在一起，检查模具的工作
性能是否达到要求。
6.检测：
检测是模具制作的最后一环，它可以确保模具的质量。
模具的检测可以使用各种检测仪器，例如投影仪，激光检测仪器，测头等，来测量模具的精度和外观质量。
检测可以确保模具到达客户的要求，以保证模具的质量。
第5章 模具钢料的热处理-模具表面处理技术
第二节模具表面处理工艺概述模具是现代工业之母。
随着社会经济的发展，特别是汽车、家电工业、航空航天、食品医疗等产业的迅猛发展，对模具工业提出了更高的要求。
如何提高模具的质量、使用寿命和降低生产成本，成为各模具厂及注塑厂当前迫切需要解决的问题。
模具在工作中除了要求基体具有足够高的强度和韧性的合理配合外，其表面性能对模具的工作性能和使用寿命至关重要。
这些表面性能指：耐磨损性能、耐腐蚀性能、摩擦系数、疲劳性能等。
这些性能的改善，单纯依赖基体材料的改进和提高是非常有限的，也是不经济的，而通过表面处理技术，往往可以收到事半功倍的效果；模具的表面处理技术，是通过表面涂覆、表面改性或复合处理技术，改变模具表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态，以获得所需表面性能的系统工程。
从表面处理的方式上，又可分为：化学方法、物理方法、物理化学方法和机械方法。
在模具制造中应用较多的主要是渗氮、渗碳和硬化膜沉积。
◆提高模具的表面的硬度、耐磨性、摩擦性、脱模性、隔热性、耐腐蚀性；◆提高表面的高温抗氧化性；◆提高型腔表面抗擦伤能力、脱模能力、抗咬合等特殊性能；减少冷却液的使用；◆提高模具质量，数倍、几十倍地提高模具使用寿命。
减少停机时间；◆大幅度降低生产成本与采购成本，提高生产效率和充分发挥模具材料的潜能。
◆减少润滑剂的使用；◆涂层磨损后，还退掉涂层后，再抛光模具表面，可重新涂层。
在模具上使用的表面技术方法多达几十种，从表面处理的方式上，主要可以归纳为物理表面处理法、化学表面处理法和表面覆层处理法。
模具表面强化处理工艺主要有气体氮化法、离子氮化法、点火花表面强化法、渗硼、TD法、CVD化学气相淀积、PVD物理气相沉积、PACVD离子加强化学气相沉积、CVA铝化化学气相沉积、激光表面强化法、离子注入法、等离子喷涂法等等。
下面综述模具表面处理中常用的表面处理技术：一、物理表面处理法：表面淬火是表面热处理中最常用方法，是强化材料表面的重要手段，分高频加热表面淬火、火焰加热表面淬火、激光表面淬火。
模具热处理工艺流程【详情】
模具热处理工艺流程模具热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。
模具热处理工艺技术对于模具制造来说，最大的用处是进一步提高模具的精度，比如防止加热氧化和不脱碳、真空脱气或除气,消除氢脆,从而提高材料(零件)的塑性、韧性和疲劳强度;真空加热缓慢、零件内外温差较小等因素，决定了真空热处理工艺造成的零件变形小等。
模具热处理工艺的方式有：(1)软化退火:其目的主要在于分解碳化物,将其硬度降低,而提高加工性能,对于球状石磨铸铁而言,其目的在于获得具有甚高的肥力铁组织。
(2)正常化处理:主要用于改进或是使完全是波来铁组织的铸品而获得均匀分布的机械性质。
(3)淬火:主要为了获得更高的硬度或磨耗强度,同时的到甚高的表面耐磨特性。
(4)表面硬化处理:主要为获得表面硬化层,同时得到甚高的表面耐磨特性。
(5)析出硬化处理:主要是为获得高强度而伸长率并不因而发生激烈的改变。
模具材料及热处理硬度：⑴拉延模：板料厚度t≤1.2mm，凸、凹模及压边圈采用Mo-Cr合金铸铁(GM246或GM241)，表面火焰处理，其硬度不低于HRC50。
板料厚度1.2mm<t≤1.5mm，凸、凹模及压边圈采用H235表面火焰处理，其硬度不低于HRC55。
板料厚度1.5mm<t≤2.3mm，压边圈与凹模镶Cr12MoV，镶块整体热处理硬度为HRC58-62，凸模采用H235表面火焰处理硬度不低于HRC55。
板料厚度t>2.3mm，凸、凹模及压边圈镶Cr12MoV，镶块整体热处理硬度为HRC58-62。
切边模：板料厚度t≤1.2mm，切边刀块刃口采用铸造或锻造的空冷钢7CrSiMnMoV(ICD5)，刃口火焰处理硬度为HRC50-55；板料厚度1.2mm<t≤1.4mm，切边刀块刃口采用锻造空冷钢7CrSiMnMoV(ICD5)，刃口火焰处理硬度为HRC55；板料厚度t>1.4mm，切边刃口采用Cr12MoV，整体热处理，其硬度不低于HRC58。
冷作模具钢的零件加工热处理工艺流程
冷作模具钢的零件加工热处理工艺流程下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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热加工模具的材料选择及热处理
热加工模具的材料选择及热处理随着社会的发展，科学的发展，热加工用模也有了很迅速的发展。
本毕业设计从理论与实践的角度对热加工模模具进行阐述，针对热加工模用料及热处理进行分析，从以下几方面进行论述：热加工类模具用钢的材料分析热加工模是工业产品生产中不可缺少的工艺方法之一。
它主要用于制造业和加工业。
它是和冲压、锻造、铸造成型机械，同时和塑料、橡胶、陶瓷等非金属材料制品成型加工用的成形机械相配套，作为成形工具来使用的。
热加工模具属于精密机械产品，因为它主要由机械零件和机构组成，如成形工作零件（凸模、凹模），导向零件（导柱、导套等），支承零件（模座等），定位零件等；送料机构，抽芯机构，推料机构，检测与安全机构等。
为提高模具的质量，性能，精度和生产效率，缩短制造周期，其零、部件（又称模具组合），多由标准零、部件组成。
所以，模具应属于标准化程度较高的产品。
一副中小型冲模或塑料注射模，其构成的标准零、部件可达90%，其工时节约率可达25%~45%。
一、热加工用模模具的功能和作用现代产品生产中，热加工模具由于其加工效率高，互换性好，节约原材料，所以得到很广泛的应用。
现代工业产品的零件，广泛采用冲击、成型锻造、压铸成形、挤压成形、塑料注射或其他成形加工方法，和成形模具相配套，经单工序或多道成形工序，使材料或胚料成形加工成符合产品要求的零件，或成分精加工前的半成品件。
如汽车覆盖件，须采用多副模具，进行冲孔、拉深、翻边、弯曲、切边、修边、整形等多道工序，成形加工为合格零件；电视机外壳洗衣机内桶是采用塑料注射方法，经一次注射成型为合格零件的；发动机的曲轴连杆是采用锻造成形模具，经滚锻和模锻成形加工为精密机械加工前的半成品胚件的。
高精度、高效率、长寿命的冲模、塑料注射成形模具，可成形加工几十万，甚至几千万产品零件，如一副硬质合金模具，可冲压硅钢片零件（E型片、电机定转子片）上亿件，称这类模具为大批量生产用模具。
适用于多品种、少批量或产品试制的模具有：组合冲模、快换冲模、叠层冲模或成型冲模，低熔点合金成型模具等，在现代加工业中，具有重要的经济价值，称这类模具为通用、经济模具。
模具热处理
模具热处理1、退火处理：将工件加热到临界温度（固态金属发生相变的温度）以上某一温度，经保温一段时间后，随暖炉缓慢冷却至500℃一下，然后在空气中冷却的一种热处理工艺。
目的：降低钢的硬度，改善切削性能，细化晶粒，减少组织不均匀性。
同时可消除内应力，稳定工件尺寸，减少工件的变形与开裂。
2、正火处理：将工件加热到临界温度以上的某一温度值，保温一段时间后从炉中取出在空气中自然冷却的一种热处理工艺。
目的：与退火相似，区别在于冷却速度比退火快，同样的工件正火后的强度、硬度比退火后要高。
注：低碳正火可适当提高其硬度，改善切削加工性能。
对于性能要求不高的零件，正火可作为最终热处理。
一些高碳钢件可利用正火来消除网状渗碳体，为以后热处理做好组织准备。
3、淬火热处理：将工件加热到临界温度以上的某一温度，保持一定时间后，在水、盐水或油中急剧冷却的一种热处理工艺。
目的：提高钢的硬度和耐磨性。
（淬硬性、淬透性）4、回火处理：把淬火后的工件从新加热到临界温度一下的某一温度，保证后再以适当冷却速度冷却到室温的热处理工艺。
目的：稳定组织和尺寸，减低脆度，消除内应力：调整硬度，提高韧性，获得优良的力学性能和使用性能。
5、表面淬火处理：利用快速加热的方法，将工件表面温度迅速升温至淬火温度，待热量传至心部之前立即给予冷却使得表面得以淬硬。
目的：获得高硬度和耐磨性，而心部仍保持原来的组织结构，使其具有良好的塑性和韧性。
注：这种热处理适用于要求外硬内韧的机械零件，如凸轮、齿轮、曲轴、花键轴等。
零件表面淬火前需进行正火或调质处理，表面淬火后进行低温回火。
6、化学热处理：将钢件放在某种化学介质中，通过加热和保温使介质中的一种或几种元素渗入钢的表面，以改变表面化学成分、组织及性能的热处理工艺。
2012-01-20程志鹏。
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1.模具加工方法：
平面加工：龙门刨床刨刀
牛头刨床刨刀对模具坯料进行六面加工
龙门铣床断面铣刀
车削加工：车床车刀
数控车床车刀各种模具零件的回转面和平面
立式车床车刀
钻孔加工：钻床钻头、铰刀
横臂钻床钻头、铰刀
铣床: 钻头、铰刀
数控铣床钻头、铰刀加工模具的各种孔
加工中心钻头、铰刀
深孔钻：深孔钻头
镗孔加工：加工中心镗刀
卧室镗床镗刀镗削模具中的各种孔
铣床镗刀
坐标镗床镗刀
铣削加工：铣床立铣刀、断面铣刀
数控铣床立铣刀、球头铣刀铣削各种模具平面和曲面
加工中心立铣刀、球头铣刀
仿形加工球头铣刀
雕刻机小直径立铣刀
磨削加工：平面磨床砂轮
成型磨床砂轮
数控磨床砂轮磨削模具精密孔
光学曲线磨床砂轮
坐标磨床砂轮
内外圆磨床砂轮
万能磨床砂轮
电加工：型腔电加工电极电蚀切削难以加工的
线切割加工线电极部位精密轮廓加工
电解加工电极型腔和平面加工
切削加工：抛光加工抛光机砂轮、锉刀、砂纸、油石和抛光剂。
去除铣削痕迹，对模具零件进行抛光
非切削加工：挤压加工压力机挤压凸模难以切削加工的型腔
铸造加工铍铜压力铸造
精密铸造铸造设备、石膏模型铸造设备
铸造注塑模型腔
电铸加工电铸设备电铸母型精密注塑模型腔
表面装饰纹加工蚀刻装置蚀刻纹样板在注塑模型腔表面
2模具零件的热处理工序
1退火：将钢件加热到临界温度以上‘保温一定时间后随炉温或在土灰、石英砂中缓慢冷却的操作过程。
目的：消除模具的铸、锻件或冷压件的内应力，改善组织，降低硬度，提高塑性，以利于切削加工。
分类：扩散退火、完全退火、球化退火等。
扩散退火目的：适用于合金钢锭，消除合金钢锭中的成分不均匀性，故又称为均匀化退火。
完全退火目的：主要用于含碳量在0.77%以下的亚共析钢，降低硬度，细化晶粒，消除冷
热加工应力。
球化退火目的：主要用于含碳量≥0.77%的钢，使碳化铁成球状，降低硬度，改善切削性
能，为淬火做准备。
不完全退火目的：主要用于含碳量高于0.77%的高碳钢，降低硬度，消除内应力。
等温退火目的：改善金相组织，降低硬度，改善切削加工性能。
再结晶退火目的：主要是消除冷加工后的组织变形，消除加工硬化。
2正火：将钢件加热到临界温度以上，保温一定时间后取出，放在空气中自然冷却的操作过程。
目的：消除钢件的残余应力，降低硬度，细化晶粒，改善组织，为最终热处理做准备。
应用：1.消除高碳钢中的网状碳化物；
2.代替低碳钢的完全退火，提高其韧性，改善其切削加工性能；
3.代替某些中碳钢、铸钢及铸铁件的完全退火，缩短加工周期。
4.作为预先热处理和随后热处理，为其他热处理做准备。
3.淬火：将钢件加热到临界温度以上，保温一定时间，随后放入淬火介质（水、油及盐
或碱的水溶液）中快速冷却的操作过程。
方法：单液淬火法：热的钢件投入一种淬火介质中一直冷却到室温的淬火。
例如：一般碳钢在水或水溶液中淬火，合金钢在油中淬火。
双液淬火法：先将加热的钢件投入冷却能力较强的介质中冷却，使奥氏体急速过冷至接近于马氏体转变区域，然后再立即转入另一能力较弱的介质中冷却至室温，从而得到马氏体转变的操作。
好处：比单液淬火法减少了淬火时的内应力，减少工件开裂与变形。
预冷淬火法：将加热的钢件从加热炉中取出后，现在空气中冷却到一定温度，再投入到淬火冷却介质中冷却。
分级淬火法：将加热的钢件先投入温度在马氏体转变点Ms附近的冷却的介质中，保温停留一段时间（2-5Min），待工件表面与中心温度基本上一致时，再取出在空气中冷却，以获得马氏体组织的淬火。
例如：碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢、合金结构钢及钢结构的硬质合金的淬火，且工件尺寸不大。
等温淬火法：将加热的钢件投入温度稍高于Ms点的盐浴或碱浴中，保温足够长时间
（一般为半小时以上），使过冷奥氏体转变为下贝氏体组织，待基本转变完成后取出空冷的操作过程。
特点：淬火后工件内应力减小，工件不易变形与开裂。
所得到的下贝氏体组织具有良好的综合力学性能，其强度、硬度、韧性和耐磨性都较高。
适用于中碳以上的钢、合金工具钢且工件尺寸不易太大。
火焰加热表面淬火法：它是利用可燃气体（如乙炔、甲烷、丙烷、煤气、天然气）为燃料，氧气为助燃剂，用气焊或空气枪，把模具需要淬硬的部位加热到淬火温度，随即用水或空气快速冷却后获得所需的表层硬度和淬硬层深度的操作的过程。
乙炔-氧火焰最高温度为3200℃
煤气-氧火焰最高温度为2000℃
火焰加热表面的淬火的淬硬层一般为2-6mm
特点：主要是表层淬火而基体组织没有变化，使用于冷作模具钢火焰淬火一定要使用还原焰以避免氧化。
所谓还原焰是指焊炬所供给氧气一定要适当，不能过多。
一般火焰长度控制在10-15mm，氧气压力为4.9-6.9MPa，乙炔压力为4.9-6.9MPa，加热时火焰端部离加热面2-3mm距刃口边缘4-6mm加热带控制在8-12mm.
真空淬火法：将工件置于密闭的真空炉内加热至一定温度，然后再炉内冷却的方法。
特点：工件在炉内加热和冷却，零件表面的氧化层得到控制，得到光亮的表面层。
真空度采用101--102-托。
1托=133.32MPa
4、回火：将钢件重新加热到临界温度一下的某一温度，保温一定时间，然后在空气或
油中冷却到室温的操作过程。
1低温回火：（150-250℃）减少淬火钢的脆性而又不降低硬度。
主要用于高碳的冲压模具，回火硬度为58-64HRC。
2中温回火：（300-500℃）提高钢淬火后的韧性和弹性。
它主要用于弹簧和模具的处理，回火后硬度一般为35-50HRC。
3高温回火（500-650℃）使钢的组织变细，获得强度、韧性、塑性、硬度都较好的
力学性能。
硬度一般为200-330HB。
5、调质：淬火和高温回火相结合的热处理。
得到比退火和正火高得多的屈服极限和冲击
韧性。
可作为最终热处理或作为淬火前和软氮化前的预先热处理。
6、冷处理又叫冰冷处理、低温处理或超低温处理（深冷处理）
特点：使钢种的残余奥氏体完全转变为稳定的马氏体，提高钢的强韧性和耐磨性，
同时也能达到尺寸稳定性的目的。
冷处理温度为-80- -50℃
冷处理介质：干冰（固体二氧化碳）加酒精，可到-78℃。
丙烷，可到-42℃。
氟利昂（C
3
FCL），可到-81℃。
液氮，可到-195℃。
液氢，可到-252℃。
冷处理注意事项：（1）工件经过加热处理后，必须经过水煮1h。
目的是冷处理前先部
分消除淬火应力，防止冷处理时工件变形与开裂。
1冷处理后，工件应投入到室温（20℃）水中，而不是直接回火，这种工艺称为冷
处理急热法。
减少额新生残余应力，避免淬断和崩刃。
2 冷处理后的模具尺寸略有胀大。
7.渗碳：将钢件放在含碳的介质（气体、液体、固体）即渗碳剂中使其加热到一定温度
（850-900℃），使碳原子渗入到钢件表面层内的操作过程。
渗碳后的工件经淬火后表面硬度可达56-65HRC。
好处：零件表面具有高的硬度和耐磨性，而心部仍保留原有的良好韧性和强度，适用于低碳钢。
渗碳方法：固体渗碳、盐浴渗碳和气体渗碳。
盐浴渗碳的盐类有Na
2CO
3
、SiC等和催化剂盐类放在盐浴炉内熔融。
固体渗碳法每保温一小时渗入深度为0.1-0.15mm。