常用模具材料及热处理

冲压常用设计资料模具材料及热处理模具材质及热处理（也称热加工）是冲压模具设计和制造中的关键因素。

比如，冲压模具由于高强度，耐磨，易加工等优点而被广泛应用于冲压行业中。

1.钢材热处理：
a)热处理的主要目的是改变材料的机械性能和热外形，以满足特定工艺要求。

b)热处理可以改变冲压模具中的残余应力，改善其强度、韧性、耐磨性、耐冲击性、可塑性等特性。

c)常见的热处理方法有淬火、回火、正火、变形等，用于增强材料的硬度和耐磨性。

2.模具用钢材：
a)模具钢主要有H13、SKD61、SKD11、D2、4Cr5MoSiV1等。

其特性都是高强度、高硬度、耐磨、耐热等。

b)H13铸钢集成度高，硬度和耐磨性高，机械性能优异，耐温高，可以达到1300℃，因此是常用的模具钢材料；
c)SKD61是常用的模具钢材，具有高硬度、高强度、高热稳定性、耐热强度高等特点，适用于精密模具制造；
d)SKD11是碳钢模具材料，具有高硬度、高耐磨性、适应性好、可塑性和韧性高等特点，适用于制造大尺寸模具。

3.冷作工处理：
a)冷作工处理技术是指钢材的减薄精密加工，是冲压模具设计和制作中一种重要的加工方法。

将热加工工件冷加工，表面精度可提高，加工性能更好；
b)冷作处理工艺诸多。

案例1 Tl0钢冲裁凹模的热处理组合凹模如图1-1所示，模具材料为Tl0钢，硬度为60～64 HRC，要求了解材料的性能并掌握热处理规范。

图1-1 Tl0钢组合凹模T10钢为过共析低淬透性冷作模具钢，含碳量在0.95%～1.15%之间，价格便宜，原材料来源方便，加工性能良好，淬火温度低，热处理后具有较高的表面硬度和较好的耐磨性。

由于碳素工具钢淬透性低、淬火温度范围窄、淬火变形大，因此不宜制作大中型和复杂的模具零件，只适宜制造尺寸较小、形状简单、负荷较轻、生产批量不大的冷作模具。

T10钢热处理性能较好，在780℃～800℃加热，仍保持细晶粒组织，而且淬火后钢中有未溶的过剩碳化物，有利于耐磨，所以应用较广，适宜制造耐磨性要求较高的模具，如冷冲模、拉丝模、切边模等。

碳素工具钢的淬透性依工件大小差异很大。

实践证明：截面尺寸小于4～5 mm时油冷可淬透；5～15 mm时必须水冷才能淬透，超过20～25 mm时水冷也不能淬透。

碳素工具钢淬火后存在较大内应力，韧性低，强度也不高，必须再经过低温回火，使钢中的残余内应力消除，力学性能得到改善，模具才能得以应用。

该模具是组合凹模，其中15mm处为配合尺寸，要求变形小。

因孔型多，尺寸较大，采用Tl0钢淬火变形开裂可能性较大，要保证T10钢淬火变形小，常采用碱浴分级淬火。

而该模具厚度为32 mm，超过了Tl0钢碱淬的临界尺寸，不能淬透；若采用水淬油冷，销钉孔处又易开裂，现采用预冷后三液淬火，其工艺曲如图1-2所示。

图1-2 T10钢组合凹模的淬火工艺曲线采取的热处理工艺措施有：(1)延迟淬火。

T10钢模具淬火过程中，热应力起主要作用。

延迟淬火是减少热应力的措施之一，其操作方法是模具钢奥氏体化后先空冷，使其冷却到740℃左右然后进行淬。

740℃左右时，模具呈樱红色，表面挂白盐。

(2)由于冲裁模要求刃口部位硬度高，其余非工作部位硬度要求不太高，可采用仅使刃口局部淬硬的方法，以减小模具淬火后的比容变化；有利于防止淬火变形。

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。

模具材料有哪些模具是制造工业中常用的工具，用于生产各种形状和尺寸的零件。

而模具材料的选择对模具的性能和寿命有着至关重要的影响。

下面我们将介绍一些常见的模具材料以及它们的特点和应用。

1.金属模具材料。

金属模具材料是最常见的一类模具材料，主要包括工具钢、合金钢、不锈钢和铝合金等。

工具钢具有优良的切削加工性能和热处理性能，常用于制作塑料模具、压铸模具和冲压模具。

合金钢具有较高的硬度和耐磨性，适用于制作大型模具和长寿命模具。

不锈钢具有良好的耐腐蚀性和表面光洁度，常用于制作塑料注射模具和压铸模具。

铝合金具有轻质、导热性好的特点，适用于制作压铸模具和快速冷却模具。

2.非金属模具材料。

除了金属材料外，还有一些非金属材料也被广泛应用于模具制造中。

例如工程塑料、陶瓷和复合材料等。

工程塑料具有优良的耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性能，常用于制作注塑模具和挤压模具。

陶瓷材料具有极高的硬度和耐磨性，适用于制作高精度模具和特殊材料模具。

复合材料具有轻质、高强度和耐磨性等优点，适用于制作复杂结构的模具和大型模具。

3.特种模具材料。

除了上述常见的模具材料外，还有一些特种模具材料被应用于特殊领域。

比如聚氨酯材料具有优良的弹性和耐磨性，适用于制作冲压模具和橡胶模具。

钨钢具有极高的硬度和耐磨性，适用于制作冲压模具和精密模具。

钴基合金具有优良的高温强度和耐热腐蚀性，适用于制作高温合金模具和精密铸造模具。

总结。

模具材料的选择应根据具体的模具工艺要求、工作环境和使用条件来确定。

不同的模具材料具有不同的特点和适用范围，选择合适的模具材料能够提高模具的使用性能和生产效率。

因此，在模具制造中，对模具材料的选择和应用有着至关重要的意义。

模具技术要求一．模具材料及热处理要求1.拉延、成形类模具●外板件拉延序凸模、凹模及压边圈使用GGG70L铸铁，淬火硬度HRC50—55；内板件凸模、凹摸及压边圈使用MoCr铸铁,淬火硬度HRC50-55.特殊情况下须渗氮或TD处理（模具图纸会签时确认).●变形剧烈及高强度钢板（抗拉强度≥350MPa）的制件应采用整体镶Cr12MoV；淬火硬度要达到HRC58—62。

●基体采用HT300。

采用键槽与螺栓链接。

●GGG70L铸件厂：天津虹岗或长城精工或经甲方认可的同等铸造品质铸造厂。

2.冲裁类模具●普通板料零件料厚小于或等于1。

2mm的刃口镶块可采用空冷钢（7CrSiMnMoV 或ICD-5)，淬火硬度HRC55—60；料厚大于1.2mm的采用Cr12MoV材料，淬火硬度为HRC58~62。

料厚大于等于1。

4mm的镶块采用波浪刃口。

●高强度板的制件采用Cr12MoV材料，淬火硬度为HRC58～62。

●所有凹模镶块、废料刀均采用背托，凹模采用镶块结构，凸模可采用整体结构。

●模具基体采用HT300.3.翻边、整形类模具●中大型模具凹模镶块原则上应采用侧面固定式以便于调整；小型模具可采用整体式结构，料厚大于1.4mm的凹模采用镶块式。

●零件料厚小于或等于1.2mm，材料可选用MoCr/7CrSiMnMoV；零件料厚大于1.2mm 的采用Cr12MoV或与之相当的材料（应取得甲方工艺认可,具体以会签为准）。

●普通板料的制件凸模可采用合金铸铁，表面淬火硬度不低于HRC50；高强度板的制件采用Cr12MoV材料，淬火硬度为HRC58—62；如采用分体或镶块式基座（底板)可采用HT300的材料。

●对于部分易拉毛部位，必要时需进行TD处理。

4.压料(退料）顶出器可采用铸造结构，但应根据其强度要求，决定用铸铁或球铁或铸钢材料(工艺会签时，甲方根据具体结构决定）。

5.其它部件材质及热处理按国家标准执行。

二．模具结构及技术要求1.模具结构1。

冲压模具常用材料种类及特性如何合理选取模具钢材?（1）模具的选材在设计模具时,合理选取材料是关系到模具寿命和成本的一项重要工作,模具的成形零件凸、凹模材料的选取尤应慎重,通常应考虑以下几点:①生产批量当冲压件的生产批量很大时,凸、凹模材料应选取质量高、耐磨性好的模具钢,对于模具的其他工艺零件的材料要求,也要相应地提高；在少量生产中,可采用成本低耐磨性较差的材料。

②被冲压材料性能、工序性质和凸、凹模工作条件当被冲材料较硬或变形抗力较大时,其凸、凹模应选取耐磨性好、强度高的材料；对于凸、凹模工作条件较差的冷挤模,应选取有足够硬度、强度、韧性、耐磨性等综合力学性能较好的模具钢,同时应具有一定的硬性和耐热、抗疲劳强度。

③加工规格一般来料都没有加工,这些材料叫坯料,但坯料加工首先要经过铣床、磨床来达到一定尺寸之后才能制造模具。

（2）模具寿命与模具材料的关系①模具凹模刃口高度的估算方法a) 规定模具寿命为2000000~3000000次时,刃口每次研磨量为ffice:smarttags" />0.2mm,每次研磨后的生产量为200000~300000次。

刃口直身高度为2.5~3mm。

b) 若要模具寿命为5000000次,则刃口高度应取4~5mm。

②模具寿命与模具材料的关系凸模凹模通常采用的材料为XW-10、XW-5、XW-41、XW-42、SKD11（Cr12MoV）、ASP23。

以上四种主要钢材特性见表注: 1.以上各种参数均以XW-41为标准的比较值。

2.当冲件材料为SECC、SPCC、SPTE、T3时，通常选凸凹模材料为XW-41。

3.当冲件材料为不锈钢时，通常选凸凹模材料为ASP23。

金属材料现场快速鉴别的方法有哪几种？(1) 火花鉴别火花鉴别是将钢铁材料轻轻压在砂轮上打磨,观察所迸射出的火花形状和颜色,以判断钢铁成分范围的方法、材料不同,其火花也不同。

①20钢流线多、带红色,火束长,芒线稍粗。