山东建筑大学继续教育学院答案 第 1 张共 张
模具材料与表面处理试题及答案
一、填空题（每空1分，共20分）
1. 根据工艺特点，冷作模具分为 冷冲模 、 冷挤压模 、 冷镦模 和 拉丝模 四类。
2. 热作模具可分为 热锻模 、 热精锻模 、 热挤压模 、 压铸模 和 热冲裁模 五类。
3. 模具钢可细分为 冷作 模具钢、 热作 模具钢、 塑料 模具钢。
4. 冷作模具材料必须具备适宜的工艺性能。主要包括 可锻性、 可加工性 、 可磨削性和 热处理工艺性 等。
5. 低淬透性冷作模具钢中，使用最多的是 碳素工具钢和 GCr15 两种。
6. 评价冷作模具材料塑性变形抗力的指标主要是 常温 下的屈服点或屈服强度；评价热作模具材料塑性变形抗力的指标则应为 屈服点或屈服强度。
二、选择题（每题2分，共20分）
1. 用于冷作模具的碳素工具钢主要有T7A 、T8A 、T10A 和T12A等，其中（ C ）应用最为普遍。
A、T7A B、T8A C、T10A
D、T12A
2.拉深模常见的失效形式是( B ).
A、断裂 B、粘附 C、磨损 D、过量变形
3.3Cr2W8V钢是制造（ C ）的典型钢种。
A、冲裁模 B、冷挤压模 C、压铸模 D、塑料模
4. 适于制造要求高耐磨性的大型、复杂和精密的塑料模的材料是（ D ）。
A、T10A B、CrWMn C、9SiCr D、SM3Cr2Ni1Mo
5.以下各项表面强化技术中属于机械强化的是（ D ）。
随着现代工业的快速发展、人们视觉美观要求的不断提高、模具行业本身的客观要求，模具蚀纹的发展越来越迅速，新工艺不断涌现，新材料不断应用，造就了现在模具蚀纹行业的新辉煌。
模具蚀纹，模具咬花，模具晒纹，模具烂纹，模具烂花，模具蚀刻之类都是模具里的同一工艺，只是名称叫法不同。里面又有幼纹，细纹，粗纹，皮纹等纹路粗细的种类。英文一般如下写法mould texture，mold texture，mould texturing，mold texturing。
模具蚀纹的应用：
起装饰产品的作用，使产品更加美观，高雅：
克服了印字，喷漆易磨掉的缺点；
满足了视觉要求：由于光洁如镜的产品表面极易划伤，易沾上灰尘和指纹，而且在形成过程中产生的疵点、丝痕和波纹会在产品的光洁表面上暴露无疑，而一些皮革纹、橘皮纹、木纹、雨花纹、亚光面等装饰花纹，可以隐蔽产品表面在成形过程中产生的缺点，使产品外观美观，迎合视觉的需要。
制作花纹，可以使产品表面与型腔表面之面能容纳少许的空气，不致形成真空吸附，使得脱模变得容易。
防滑、防转、有良好的手感。
制成麻面或亚光面，防止光线反射、消除眼部疲劳 等等。
模具蚀纹的方式：
花式纹路技术是经过化学药水作用，在不同金属制品的表面造成各类图案，例如：沙纹、条纹、图象、木纹、皮纹及绸缎图案等。不同的技术流程制作出不同的纹路风格。其中也包括喷纹程序，例如：办公室文件器材、录音机、录映机、照相机、汽车的防撞架、镜面、花盆、餐具等表面都是用喷纹制作而成。
模具蚀纹的流程：
洗膜－粘膜－化学检验－表面处理－印花处理－化学蚀刻－表面处理－QC－防锈处理－包装
模具纹分类：
有对称形图纹如正方形对应，圆形对应，非对称形图纹，花纹，木纹，类似家装材料瓷砖的图纹，这个纹理当然不是平的，是有纹理的，有立体感的，有凹凸不来的。还有包括蚀字等。
145中国航班科技与发展Science and Technology and DevelopmentCHINA FLIGHTS汽车冲压模具表面处理技术研究
李卫国|天鹤汽车模具有限公司
摘要：汽车模具质量对于车身外部的覆盖件的设计、生产制造等具有重要影响，不仅关系到冲压件的外观，对于其质量的影响较大。冲压模具在汽车零部件生产制造环节应用较多，出现问题后，不但会降低模具的使用寿命，同时还会导致冲压制作件表面质量降低。因此，科学合理的应用表面工艺处理技术，提高汽车冲压模具表面使用性能，加强冲压模具表面处理技术的创新性具有重要意义。关键词：汽车；冲压磨具；表面处理技术模具生产领域中，表面处理技术渗透广泛，为改变模具自身材料上的不足提供了良好的技术处理手段，通过此类型技术手段的实施，不仅大大提升了模具生产行业的作业效率，同时也实现了基于表面处理技术的模具表面修复技术的创新应用。模具表面材料在使用的过程中存在一定缺陷，如何针对材料缺陷制定可行行的表面处理及修复技术，对于保障冲压模具表面的处理质量，完善脱模生产工艺具有重要作用。通过表面处理技术得到修复的汽车冲压模具，其表面材料质量与一体脱模生产的模具质量相一致，在密度、硬度等参数指标体系中，与模具整体差异性较小，不仅可实现模具表面硬度的提高，同时也可抵抗模具表面耐腐蚀、耐磨性，延长模具使用周期。1 汽车冲压模具表面处理技术分析1.1 物理表面处理技术法（1）高频表面淬火。借助交变磁场空间，将模具放置其中，利用磁场产生的热量，实现模具材料的加热。由于交变磁场的电流频率相对较高，因此对应电流产生的热量可透过性的层次较薄。利用高频表面淬火表面处理技术生产得到的模具表面的硬度、强度都很高，并且得到了实践实验的验证。（2）表面涂镀层法。此种工艺方法的原理较为简单，主要借助镀层技术，将外加材料附着于模具表面中，此种方法在使用的过程中，可选择性质较好的材料直接附加在模具结构上，并能够保证镀层材料的使用优势，同时对于模具本身材料的质量影响相对较小。表面涂镀层法可实现镀层厚度的精准把控，并能够在保证镀层整体使用性能的基础上，使得镀层材料具备更高的使用性能，使用的耐磨性、稳定性等都符合模具表面使用性能要求。（3）火焰表面淬火法。主要使用的材料选择为氧乙炔，可通过加工工艺促进模具表面的温度直降，并达到冷却的目的，让模具结构自身的厚度可控制在2mm~10mm之间，并能够显著性的提升模具使用材料的基本性能，如抗摩擦性能等，可保证在工艺实施结束，工艺装备就绪后，模具的装配精度也依旧可满足规范和实际使用要求，并能够有效的减少模具配件结构的生产工艺流程等。1.2 化学表面处理法与物理表面处理工艺相比，化学表面处理法原理区别较大，其原理流程中，主要是指要将冲压模具放置到具备一定温度的活性介质中，让介质中存在的多种元素聚集在一起，并渗透到模具表面材料中。化学处理法不仅可实现多种材料的有效融合，同时能够改变化学表面材料的化学成分及其性质，从而保证冲压表面材料在使用的过程中达到一定的处理要求，符合制定的技术标准。由于化学表面处理技术应用过程中，模具表面所渗透的目标化学元素的种类不同，主要是由于模具表面的抗腐蚀性能和抗摩擦性能的不同引起的，化学元素的深入可有效的提高模具整体的稳定性，提高模具自身的韧性等，促进模具表面强度的有效提升，并提高模具自身的耐磨性能。针对较为高品质、昂贵的材料可选择使用化学表面处理法，将多种低级材质的材料相互渗透，再结合渗碳淬火处理工艺，达到与高级材料处理后期技术相类似的使用效果。1.3 TD覆层处理TD覆层处理技术主要是利用热扩散法，将对应的碳化物的覆层结构进行处理，英文简称TDcoating。该技术首先是由日本研究学者成功研制并申请国际专利，后又被简称为“TD处理技术”，在我国应用中，又称其为“熔盐渗金属技术”，无论其名称是什么，其作用的原理及作用的效果都是一致的，都是讲工件结构置于对应熔融硼砂混合物之中，并利用高温扩散的方式，作用于工件结构表面，以此形成良好的金属碳化物覆层结构。此类型碳化物的覆层主要可由钒、铌和铬等碳化物组成，在工件表面结构中一般可形成于一层高硬度比的耐磨结构材料，并以此提升工件结构的耐磨性，耐腐蚀性，从而提升工件结构的使用寿命。2 表面处理技术应用的项目管理2.1 处理技术应用的基本原则模具表面处理技术应用的过程中，其技术应用效率与磨具生产型企业的技术创造能力、生产设备及工作流程的划定等都具有关联。一般情况下，为了有效的保障外板工件结构的稳定性，提升生产型企业的生产效率与稳定性，应采取多次焊补的调整方式。一般情况下，为了保证模具外板结构构件中的整体性，应以模具的主型面结构进行分析，可实现多次有效的焊补，并需要一次加工成型。因此，在模具生产作业的流程中，应对模具的整体结构进行合理设计，不仅要按照对应生产环节进行步骤的应用，避免重复，应延长模具生产的周期。2.2 规范技术管理在表面处理技术的应用过程中，模具生产企业应制定详细可靠的管理技术及方案，对其进行可靠性管理。在表面处理技术应用的过程中，可按照技术规范管理的相关要求，确保在生产工艺及流程应用的过程中，能够有效的提升工艺生产效率，完善规范化的表面处理技术标准，在模具表面处理技术应用中，提升整体生产质量，规范表面处理技术的贯穿性，利用先进的生产工艺，为企业的生产及发展带来更大收益。3 结束语随着汽车行业高速发展，在模具表面处理工艺的应用过程中，需要高水平技术做支撑，并通过产业化的管理模式，提升表面处理技术的工艺特征，明确模具处理前期、处理过程中和处理后期的工艺技术的可行性。本文以汽车冲压模具表面处理技术及工艺为研究对象，重点分析了物理处理工艺、化学处理工艺和TD覆层处理，为促进和提升冷冲模具的使用需求提供良好的技术支撑。参考文献[1]吕兴宇.汽车冲压模具表面处理技术解析[J].科技展望,2016,26(6):59.[2]尹志坚,王树保,程鲁,谭兴海,邓琦林.汽车冲压模具表面热喷涂改质处理研究[J].模具制造,2016,16(7):70-73.
机电设备维修课程
技术论文
论文题目： 工件表面强化技术
系 别 机电工程系
专业年级
学生姓名 学号
日 期 2015年 6月
目录
摘要....................................................................................................
低温化学热处理
1.离子渗氮
2.氮碳共渗
3.碳氮硼三元共渗
二、气相沉积
1.物理气相沉积
2.化学气相沉积
3.物理化学气相沉积
三、激光热处理
1.激光淬火
2.激光熔凝硬化
3.激光合金化
四、稀土元素表面强化
1.稀土碳共渗
2.稀土碳氮共渗
3.稀土硼共渗
4.稀土硼铝共渗
摘要：模具热处理不当是造成模具失效的重要原因之一，本文研究了目前模具表面强化处理的一些新工艺，分析了低温化学热处理、气相沉积、激光热处理以及稀土元素表面强化等新工艺的模具表面强化特点，为使用表面强化技术提高模具使用寿命提供参考。
关键词：模具；表面强化处理；工艺；寿命
模具是各工业部门的重要工艺装备，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，本文着重四个方面叙述如下，
