模具材料基础及选用基本信息

模具材料基础及选用

丛书名 ：高等职业教育机械设计制造类专业规划教材

作 译 者：徐勇军

出版时间：2012年7月

千 字 数：384

版 次：01-01

页 数：240

开 本：16(185*260)

I S B N ：9787121174285

本书以培养技术应用能力为主线，力求精练简洁系统地介绍在模具钢选择过程中要用到的相关知识，理论讲解以够用为度，突出了实用性、综合性和时效性。主要内容有：材料的性能、金属材料的组织结构、钢的热处理、金属材料的选用、模具材料概述、冷作模具材料、热作模具材料、塑料模具材料、进口模具钢、模具的表面工程技术、模具失效分析及修复等。

单元1 模具材料概述 （1）

1.1 目标与任务 （1）

1.2 知识准备 （1）

1.2.1 模具及模具材料分类 （1）

1.2.2 模具材料的性能要求 （2）

1.2.3 模具材料的选用原则 （9）

1.2.4 模具材料的生产现状和发展趋势 （10）

1.3 实操与案例：布氏硬度和洛氏硬度试验 （12）

1.4 评估练习 （13）

单元2 模具钢的热处理 （14）

2.1 目标与任务 （14）

2.2 知识准备 （14）

2.2.1 钢的热处理概述 （14）

2.2.2 铁碳合金的结构与相图 （15）

2.2.3 钢在加热时的转变 （19）

2.2.4 钢在冷却时的转变 （21）

2.2.5 钢的退火与正火 （30）

2.2.6 钢的淬火与回火 （32）

2.2.7 材料的表面热处理 （39）

2.3 实操与案例：碳钢的热处理操作及其组织观察 （44）

2.4 评估练习 （46）

单元3 金属材料简介 （47）

3.1 目标与任务 （47）

3.2 知识准备 （47）

3.2.1 钢材的分类及牌号 （47）

3.2.2 合金元素在钢中的作用 （51）

3.2.3 结构钢 （54）

3.2.4 工具钢 （59）

3.2.5 铸铁 （62）

3.2.6 有色金属及合金 （71）

3.2.7 金属材料的选用 （78）

3.3 实操与案例：金属材料选用实例 （79）

3.4 评估练习 （82）

单元4 冷作模具材料 （83）

4.1 目标与任务 （83）

4.2 知识准备 （83）

4.2.1 冷作模具材料及性能要求 （83）

4.2.2 碳素工具钢 （85）

4.2.3 油淬冷作模具钢 （90）

4.2.4 空淬冷作模具钢 （93）

4.2.5 高碳高铬冷作模具钢 （96）

4.2.6 基体钢和低碳高速钢 （99）

4.2.7 高耐磨高强模具钢 （102）

4.2.8 冷作模具钢材料的选用 （105）

4.3 实操与案例：扣板级进冲裁模材料的选择与热处理 （110）

4.4 评估练习 （111）

单元5 热作模具材料 （113）

5.1 目标与任务 （113）

5.2 知识准备 （113）

5.2.1 热作模具钢的性能、特点及分类 （113）

5.2.2 低耐热高韧性热作模具钢 （115）

5.2.3 中耐热韧性热作模具钢 （118）

5.2.4 高耐热性热作模具钢 （120）

5.2.5 特殊用途热作模具钢 （125）

5.2.6 热作模具材料的选用 （128）

5.3 实操与案例：连杆锻模材料的选择与热处理 （132）

5.4 评估练习 （133）

单元6 塑料模具材料 （134）

6.1 目标与任务 （134）

6.2 知识准备 （134）

6.2.1 塑料模具材料的性能要求 （134）

6.2.2 常用塑料模具材料的类型 （136）

6.2.3 碳素塑料模具钢 （137）

6.2.4 渗碳型塑料模具钢 （141）

6.2.5 预硬型塑料模具钢 （145）

6.2.6 时效硬化型塑料模具钢 （152）

6.2.7 耐蚀性塑料模具钢 （157）

6.2.8 塑料模具材料的选用 （162）

6.3 实操与案例：复杂盒形塑件注塑模材料选择 （165）

6.4 评估练习 （167）

单元7 进口模具钢 （168）

7.1 目标与任务 （168）

7.2 知识准备 （168）

7.2.1 美国模具钢介绍 （168）

7.2.2 日本模具钢介绍 （173）

7.2.3 国内市场销售的其他国家模具钢 （178）

7.3 评估练习 （183）

单元8 模具的表面工程技术 （184）

8.1 目标与任务 （184）

8.2 知识准备 （184）

8.2.1 表面工程技术的分类 （184）

8.2.2 模具的表面化学热处理技术 （188）

8.2.3 模具表面的涂镀技术 （195）

8.2.4 模具表面加工强化技术 （204）

8.3 实操与案例：表面处理实例 （211）

8.4 评估练习 （211）

单元9 模具失效分析及修复 （213）

9.1 目标与任务 （213）

9.2 知识准备 （213）

9.2.1 模具的失效形式及影响因素 （213）

9.2.2 模具失效分析的步骤 （217）

9.2.3 Brooks和ASM失效分析程序 （219）

9.2.4 模具的修复 （221）

9.3 实操与案例：模具修复实例 （225）

9.4 评估练习 （228）

参考文献 （229）

《模具材料及制造工艺》的主要内容包括金属材料的性能、金属模具材料、钢的热处理基础、模具钢的选材及热处理工艺等及其相应实例。《模具材料及制造工艺》可供高等职业院校模具设计与制造专业使用，也可作为模具专业短期培训教材使用，还可以作为模具技术人员设计时的参考书。

在冲压模具中，使用了各种金属材料和非金属材料，主要有碳钢、合金钢、铸铁、铸钢、硬质合金、低熔点合金、锌基合金、铝青铜、合成树脂、聚氨脂橡胶、塑料、层压桦木板等。

制造模具的材料，要求具有高硬度、高强度、高耐磨性、适当的韧性、高淬透性和热处理不变形(或少变形)及淬火时不易开裂等性能。

合理选取模具材料及实施正确的热处理工艺是保证模具寿命的关键。对用途不同的模具，应根据其工作状态、受力条件及被加工材料的性能、生产批量及生产率等因素综合考虑，并对上述要求的各项性能有所侧重，然后作出对钢种及热处理工艺的相应选择。

1. 生产批量

当冲压件的生产批量很大时，模具的工作零件凸模和凹模的材料应选取质量高、耐磨性好的模具钢。对于模具的其它工艺结构部分和辅助结构部分的零件材料，也要相应地提高。在批量不大时，应适当放宽对材料性能的要求，以降低成本。

2. 被冲压材料的，性能、模具零件的使用条件

当被冲压加工的材料较硬或变形抗力较大时，冲模的凸、凹模应选取耐磨性好、强度高的材料。拉深不锈钢时，可采用铝青铜凹模，因为它具有较好的抗粘着性。而导柱导套则要求耐磨和较好的韧性，故多采用低碳钢表面渗碳淬火。又如，碳素工具钢的主要不足是淬透性差，在冲模零件断面尺寸较大时，淬火后其中心硬度仍然较低，但是，在行程次数很大的压床上工作时，由于它的耐冲击性好反而成为优点。对于固定板、卸料板类零件，不但要有足够的强度，而且要求在工作过程中变形小。另外，还可以采用冷处理和深冷处理、真空处理和表面强化的方法提高模具零件的性能。对于凸、凹模工作条件较差的冷挤压模，应选取有足够硬度、强度、韧性、耐磨性等综合机械性能较好的模具钢，同时应具有一定的红硬性和热疲劳强度等。

3. 材料性能

应考虑材料的冷热加工性能和工厂现有条件。

4. 降低生产成本

注意采用微变形模具钢，以减少机加工费用。

5. 开发专用模具钢

对特殊要求的模具，应开发应用具有专门性能的模具钢。

6. 考虑我国模具的生产和使用情况

选择模具材料要根据模具零件的使用条件来决定，做到在满足主要条件的前提下，选用价格低廉的材料，降低成本。2100433B