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模具的性能指的是什么

发布时间:2024-10-27 06:13:46

『壹』 模具工艺的模具满足工艺性能要求

模具的制造一般都要经过锻造、切削加工、热处理等几道工序。为保证模具的制造质量,降低生产成本,其材料应具有良好的可锻性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性;还应具有小的氧化、脱碳敏感性和淬火变形开裂倾向。
1、可锻性
具有较低的热锻变形抗力,塑性好,锻造温度范围宽,锻裂冷裂及析出网状碳化物倾向低。
2、退火工艺性
球化退火温度范围宽,退火硬度低且波动范围小,球化率高。
3、切削加工性
切削用量大,刀具损耗低,加工表面粗糙度低。
4、氧化、脱碳敏感性
高温加热时抗氧化怀能好,脱碳速度慢,对加热介质不敏感,产生麻点倾向小。
5、淬硬性
淬火后具有均匀而高的表面硬度。
6、淬透性
淬火后能获得较深的淬硬层,采用缓和的淬火介质就能淬硬。
7、淬火变形开裂倾向
常规淬火体积变化小,形状翘曲、畸变轻微,异常变形倾向低。常规淬火开裂敏感性低,对淬火温度及工件形状不敏感。
8、可磨削性
砂轮相对损耗小,无烧伤极限磨削用量大,对砂轮质量及冷却条件不敏感,不易发生磨伤及磨削裂纹。

『贰』 模具的力学性能要求(2)

在拉伸曲线图上有一个特殊点,当拉力到达这一点时,试棒在拉力不增加或有所下降情况下发生明显伸长变形,这种现象称为屈服。这时的应力称为这种材料的屈服点。而当外力去除后不能恢复原状的变形,这部分变形被保留下来,成为永久变形,称为塑性变形。屈服点是衡量模具钢塑性变形抗力的指标,也是最常用的强度指标。对模具材料要求具有高的屈服强度,如果模具产生了塑性变形,那么模具加工出来的零件尺寸和形状就会发生变化,产生废品,模具也就失效了。

塑性

淬硬的模具钢塑性较差,尤其是冷变形模具钢,在很小的塑性变形时即发生脆断。衡量模具钢塑性好坏,通常采用断后伸长率和断面收缩率两个指标表示。

断后伸长率是指拉伸试样拉断以后长度增加的相对百分数,以δ表示。断后伸长率δ数值越大,表明钢材塑性越好。热模钢的塑性明显高于冷模钢。

断面收缩率是指拉伸试棒经拉伸变形和拉断以后,断裂部分截面的缩小量与原始截面之比,以ψ表示。塑性材料拉断以后有明显的缩颈,所以ψ值较大。而脆性材料拉断后,截面几乎没有缩小,即没有缩颈产生,ψ值很小,说明塑性很差。

韧性

韧性是模具钢的一种重要性能指标,韧性决定了材料在冲击试验力作用下对破裂的抗断能力。材料的韧性越高,脆断的危险性越小,热疲劳强度也越高。对于衡量模具脆断倾向,冲击韧度试验具有重要意义。

冲击韧度是指冲击试样缺口处截面积上的冲击吸收功,而冲击吸收功是指规定形状和尺寸的试样在冲击试验力一次作用下折断时所吸收的功。冲击试验有夏比U形缺口冲击试验(试样开成U形缺口)、夏比V形缺口冲击试验(试样开成V形缺口)以及艾式冲击试验。

影响冲击韧度的因素很多。不同材质的模具钢冲击韧度相差很大,即使同一种材料,因组织状态不同、晶粒大小不同、内应力状态不同冲击韧度也不相同。通常是晶粒越粗大,碳化物偏析越严重(带状、网状等),马氏体组织越粗大等都会促使钢材变脆。温度不同,冲击韧度也不相同。一般情况是温度越高冲击韧度值越高,而有的钢常温下韧性很好,当温度下降到零下20~40℃时会变成脆性钢。

为了提高钢的韧性,必须采取合理的锻造及热处理工艺。锻造时应使碳化物尽量打碎,并减少或消除碳化物偏析,热处理淬火时防止晶粒过于长大,冷却速度不要过高,以防内应力产生。模具使用前或使用过程中应采取一些措施减少内应力。

特殊性能要求

由于模具种类繁多,工作条件差别很大,因此模具的常规性能及相互配合要求也各不相同,而且某种模具实际性能与试样在特定条件下测得的数据也不一致。所以,除测定材料的常规性能外,还必须根据所模拟的实际工况条件,对模具使用特性进行测量,并对模具的特殊性能提出要求,建立起正确评价模具性能的体系。

对热作模具必须测试在高温条件下的硬度、强度和冲击韧度。因为热作模具是在某一特定温度下服役,在室温下测定的性能数据,当温度升高时要发生变化。性能变化趋势和速率相差也很大,如A种材料在室温下硬度虽比材料B高,但随温度上升,硬度下降显著,到达—定温度后,硬度值反而会低于材料B。那么,当在较高温度工作条件下要求耐磨性高时,就不能选用A种材料,而需选用室温下硬度值虽较低但随温度上升,硬度下降缓慢的材料B。

对热作模具除要求室主高温条件下的硬度、强度、韧性外,还要求具有某些特殊性能。

热稳定性

热稳定性表征钢在受热过程中保持金相组织和性能的稳定能力。通常,钢的热稳定性用回火保温4h,硬度降到45HRC时的最高加热温度表示。这种方法与材料的原始硬度有关,有资料将达到预定强度级别的钢加热,保温2h,使硬度降到一般热锻模失效硬度35HRC的最高加热温度定为该钢稳定性指标。对于因耐热性不足而堆积塌陷失效的.热作模具,可以根据热稳定性预测模具的寿命水平。

回火稳定性

回火稳定性指随回火温度升高,材料的强度和硬度下降快慢的程度,也称回火抗力或抗回火软化能力。通常以钢的回火温度-硬度曲线来表示,硬度下降慢则表示回火稳定性高或回火抗力大。回火稳定性也是与回火时组织变化相联系的,它与钢的热稳定性共同表征钢在高温下的组织稳定性程度,表征模具在高温下的变形抗力。

断裂抗力

除常规力学性能如冲击韧度、抗压强度、抗弯强度等一次性断裂抗力指标外,小能量多次冲击断裂抗力更切合冷作模具实际使用状态性能。作为模具材料性能指标还包括抗压疲劳强度、接触疲劳强度等。这种疲劳断裂抗力指标是由在一定循环应力下测得的断裂循环次数,或在一定循环次数下导致断裂的载荷来表征的。关于是否把断裂韧度作为冷作模具材料的一项重要处能指标,尚待研究和探讨。

抗咬合能力及抗软化能力

抗咬合及抗软化能力分别表征了模具对发生“冷焊”及承载时因温度升高对硬度、耐磨性助抵抗能力。

热疲劳抗力及断裂韧度

热疲劳抗力表征了材料热疲劳裂纹萌生前的工作寿命和萌生后的扩展速率。热疲劳通常以20℃—750℃条件下反复加热冷却时所发生裂纹的循环次数或当循环一定次数后测定裂纹长度来确定。热疲劳抗力高的材料不易发生热疲劳裂纹,或当裂纹萌生后,扩展量小、扩展缓慢。断裂韧度则表征了裂纹失稳扩展抗力,断裂韧度高,则裂纹不易发生失稳扩展。

高温磨损与抗氧化性能

高温磨损是热作模具主要失效形式之一,正常情况下,绝大多数锤锻模及压力机模具都因磨损而失效。抗热磨损是对热作模具的使用性能的要求,是多种高温力学性能的综合体现。现在国内已有单位在自制的热磨损机上进行模具热磨损试验,收到较理想的试验效果。

实际使用表明,模具材料抗氧化性能的优劣,对模具使用寿命影响很大。因氧化会加剧模具工作过程中的磨损,导致模具型腔尺寸超差而报废。氧化还会使模具表面产生腐蚀沟,成为热疲劳裂纹起源.加剧模具热疲劳裂纹的萌生与扩展。因此,要求模具具备一定的抗氧化性能。

对冷作模具钢除常规力学性能外,还常要求具有下列性能:

耐磨性能,断裂抗力,抗咬合计抗氧化能力。

耐磨损性能

冷作模具服役时,被成形的坯料会沿着模具表面既滑动又流动,在模具与坯料间产生很大摩擦力。这种摩擦力使模具表面受到切应力作用,在其表面划刻出凹凸痕迹,这些痕迹与坯料不平整表面相咬合,逐渐在模具表面造成机械破损即磨损。冷作模具,特别是正常失效的冷作模具,多数因磨损而报废。因此,对冷作模具最基本的要求之一就是耐磨性。一般条件下材料硬度越高,耐磨性越好。但耐磨性与在软基体上存在的硬质点的形状、分布也有很大关系。

冷作模具的磨损包括磨料磨损、粘着磨损、腐蚀磨损与疲劳磨损。

『叁』 模具钢的工艺性能

在模具生产成本中,材料费用一般占10%~20%,而机械加工、热处理、装配和管理费用占80%以上,所以模具材料的工艺性能是影响模具的生产成本和制造难易的主要因素之一。 ——热加工性能,指热塑性、加工温度范围等;——冷加工性能,指切削、磨削、抛光、冷拔等加工性能。
冷作模具钢大多属于过共析钢和莱氏体钢,热加工和冷加工性能都不太好,因此必须严格控制热加工和冷加工的工艺参数,以避免产生缺陷和废品。另一方面,通过提高钢的纯净度,减少有害杂质的含量,改善钢的组织状态,以改善钢的热加工和冷加工性能,从而降低模具的生产成本。
为改善模具钢的冷加工性能,自20世纪30年代开始,研究向模具钢中加入S、Pb、Ca、Te等易切削加工元素或导致模具钢中碳的石墨化的元素,发展了各种易切削模具钢,以进一步改善其切削性能和磨削性能,减少刀具磨料消耗、降低成本。 为了便于生产,要求模具钢淬火温度范围尽可能放宽一些,特别是当模具采用火焰加热局部淬火时,由于难于准确地测量和控制温度,就要求模具钢有更宽的淬火温度范围。
模具在热处理时,尤其是在淬火过程中,要产生体积变化、形状翘曲、畸变等,为保证模具质量,要求模具钢的热处理变形小,特别是对于形状复杂的精密模具,淬火后难以修整,对于热处理变形程度的要求更为苛刻,应该选用微变形模具钢制造。 在选择模具钢时,除了必须考虑使用性能和工艺性能之外,还必须考虑模具钢的通用性和钢材的价格。模具钢一般用量不大,为了便于备料,应尽可能地考虑钢的通用性,尽量利用大量生产的通用型模具钢,以便于采购、备料和材料管理。另外还必须从经济上进行综合分析,考虑模具的制造费用、工件的生产批量和分摊到每一个工件上的模具费用。从技术、经济方面全面分析,以最终选定合理的模具材料。

『肆』 模具的力学性能要求

模具的力学性能要求

模具除其本身外,还需要模座、模架、模芯导致制件顶出装置等,这些部件一般都制成通用型。下面,我为大家分享模具的力学性能要求,希望对大家有所帮助!

硬度

硬度表征了钢对变形和接触应力的抗力。测硬度的试样易于制备,车间、试验室一般都配备有硬度计,因此,硬度是很容易测定的一种性能,而且硬度与强度也有一定关系,可通过硬度强度换算关系得到材料硬度值。按硬度范围划定的模具类别,如高硬度(52~60HRC),一般用于冷作模具,中等硬度(40~52HRC),一般用于热作模具。

钢的硬度与成分和组织均有密切关系,通过热处理,可以获得很宽的硬度变化范围。如新型模具钢012Al和CG-2可分别采用低温回火处理后硬度为60~62HRC,采用高温回火处理后硬度为50~52HRC,因此可用来制作硬度要求不同的冷、热作模具。因而这类模具钢可称为冷作、热作兼用型模具钢。

模具钢中除马氏体基体外,还存在更高硬度的其他相,如碳化物、金属间化合物等。表l为常见碳化物及合金相的硬度值。

模具钢的硬度主要取决于马氏体中溶解的碳量(或含氮量),马氏体中的含碳量取决于奥氏体化温度和时间。当温度和时间增加时,马氏体中的含碳量增多马氏体硬度会增加,但淬火加热温度过高会使奥氏体晶粒增大,淬火后残留奥氏体量增多,又会导致硬度下降。因此,为选择最佳淬火温度,通常要先作出该钢的淬火温度—晶粒度—硬度关系曲线。

马氏体中的含碳量在一定程度上与钢的合金化程度有关,尤其当回火时表现更明显。随回火温度的增高,马氏体中的含碳量在减少,但当钢中合金含量越高时,由于猕散的合金碳化物折出及残留奥氏体向马氏体的转变,所发生的二次硬化效应越明显,硬化峰值越高。

常用硬度测量方法有以下几种:

1.洛氏硬度(HR) 是最常用的一种硬度测量法,测量简便、迅速,数值可以从表盘上直接选出。洛氏硬度常用三种刻度,即HRC、HRA、HRB。

2.布氏硬度(HB) 用淬火钢球作硬度头,加上一定试验力压人工件表面,试验力卸掉以后测量压痕直径大小,再查表或计算,使得出相应的布氏硬度值HB。

布氏硬度测试主要用于退火、正火、调质等模具钢的硬度测定。

3.维氏硬度(HV) 采用的压头是具有正方形底面的金刚石角锥体,锥体相对两面间的夹角为136°,硬度值等于试验力F与压痕表面积之比值。

此法可以测试任何金属材料的硬度,但最常用于测定显微硬度,即金属内部不同组织的硬度。

三种硬度大致有如下的关系:HRC≈1/10HB,HV≈HB(当<400HBS时)

常规力学性能

模具材料的性能是由模具材料的成分和热处理后的组织所决定的。模具钢的基本组织是由马氏体基体以及在基体上分布着的碳化物和金属间化合物等构成。

模具钢的性能应该满足某种模具完成额定工作量所具备的性能,但因各类模具使用条件及所完成的额定工作量指标均不相同,故对模具性能要求也不同。又因为不同钢的化学成分和组织对各种性能的影响不同,即使同一牌号的钢也不可能同时获得各种性能的最佳值,一般某些性能的改善会损失其他的性能。因而,模具工作者常根据模具工作条件及工作定额要求选用模具钢及最佳处理工艺,使之达到主要性能最优,而其他性能损失最小的目的。

对各类模具钢提出的性能要求主要包括:硬度、强度、塑性和韧性等。

强度

强度即钢材在服役过程中,抵抗变形和断裂的能力。对于模具来说则是整个型面或各个部位在服役过程中抵抗拉伸力、压缩力、弯曲力、扭转力或综合力的能力。

衡量钢材强度常用的方法是进行拉伸试验。拉伸试验是在拉伸试验机上进行的,试棒需按规定的标准制备,拉伸过程中在记录纸上绘出拉伸力F与伸长量ΔL之间的关系图,即所谓的拉伸曲线图,分析拉伸曲线图就可以得出金属的强度指标。对于在压缩条件下工作的模具,还经常给出抗压强度。

对于模具钢,特别是含碳量高的冷作模具钢,因塑性很差,一般不用抗拉强度而是以抗弯强度作为实用指标。抗弯试验甚至对极脆的材料也能反映出一定的塑性。而且,弯曲试验产生的应力状态与许多模具工作表面产生的应力状态极相似,能比较精确地反映出材料的成分及组织因素对性能的影响。

在拉伸曲线图上有一个特殊点,当拉力到达这一点时,试棒在拉力不增加或有所下降情况下发生明显伸长变形,这种现象称为屈服。这时的应力称为这种材料的屈服点。而当外力去除后不能恢复原状的变形,这部分变形被保留下来,成为永久变形,称为塑性变形。屈服点是衡量模具钢塑性变形抗力的指标,也是最常用的强度指标。对模具材料要求具有高的屈服强度,如果模具产生了塑性变形,那么模具加工出来的零件尺寸和形状就会发生变化,产生废品,模具也就失效了。

塑性

淬硬的模具钢塑性较差,尤其是冷变形模具钢,在很小的塑性变形时即发生脆断。衡量模具钢塑性好坏,通常采用断后伸长率和断面收缩率两个指标表示。

断后伸长率是指拉伸试样拉断以后长度增加的相对百分数,以δ表示。断后伸长率δ数值越大,表明钢材塑性越好。热模钢的塑性明显高于冷模钢。

断面收缩率是指拉伸试棒经拉伸变形和拉断以后,断裂部分截面的缩小量与原始截面之比,以ψ表示。塑性材料拉断以后有明显的缩颈,所以ψ值较大。而脆性材料拉断后,截面几乎没有缩小,即没有缩颈产生,ψ值很小,说明塑性很差。

韧性

韧性是模具钢的一种重要性能指标,韧性决定了材料在冲击试验力作用下对破裂的抗断能力。材料的韧性越高,脆断的危险性越小,热疲劳强度也越高。对于衡量模具脆断倾向,冲击韧度试验具有重要意义。

冲击韧度是指冲击试样缺口处截面积上的冲击吸收功,而冲击吸收功是指规定形状和尺寸的试样在冲击试验力一次作用下折断时所吸收的功。冲击试验有夏比U形缺口冲击试验(试样开成U形缺口)、夏比V形缺口冲击试验(试样开成V形缺口)以及艾式冲击试验。

影响冲击韧度的因素很多。不同材质的模具钢冲击韧度相差很大,即使同一种材料,因组织状态不同、晶粒大小不同、内应力状态不同冲击韧度也不相同。通常是晶粒越粗大,碳化物偏析越严重(带状、网状等),马氏体组织越粗大等都会促使钢材变脆。温度不同,冲击韧度也不相同。一般情况是温度越高冲击韧度值越高,而有的钢常温下韧性很好,当温度下降到零下20~40℃时会变成脆性钢。

为了提高钢的韧性,必须采取合理的锻造及热处理工艺。锻造时应使碳化物尽量打碎,并减少或消除碳化物偏析,热处理淬火时防止晶粒过于长大,冷却速度不要过高,以防内应力产生。模具使用前或使用过程中应采取一些措施减少内应力。

特殊性能要求

由于模具种类繁多,工作条件差别很大,因此模具的常规性能及相互配合要求也各不相同,而且某种模具实际性能与试样在特定条件下测得的数据也不一致。所以,除测定材料的常规性能外,还必须根据所模拟的实际工况条件,对模具使用特性进行测量,并对模具的特殊性能提出要求,建立起正确评价模具性能的体系。

对热作模具必须测试在高温条件下的硬度、强度和冲击韧度。因为热作模具是在某一特定温度下服役,在室温下测定的性能数据,当温度升高时要发生变化。性能变化趋势和速率相差也很大,如A种材料在室温下硬度虽比材料B高,但随温度上升,硬度下降显著,到达—定温度后,硬度值反而会低于材料B。那么,当在较高温度工作条件下要求耐磨性高时,就不能选用A种材料,而需选用室温下硬度值虽较低但随温度上升,硬度下降缓慢的材料B。

对热作模具除要求室主高温条件下的硬度、强度、韧性外,还要求具有某些特殊性能。

热稳定性

热稳定性表征钢在受热过程中保持金相组织和性能的稳定能力。通常,钢的热稳定性用回火保温4h,硬度降到45HRC时的'最高加热温度表示。这种方法与材料的原始硬度有关,有资料将达到预定强度级别的钢加热,保温2h,使硬度降到一般热锻模失效硬度35HRC的最高加热温度定为该钢稳定性指标。对于因耐热性不足而堆积塌陷失效的热作模具,可以根据热稳定性预测模具的寿命水平。

回火稳定性

回火稳定性指随回火温度升高,材料的强度和硬度下降快慢的程度,也称回火抗力或抗回火软化能力。通常以钢的回火温度-硬度曲线来表示,硬度下降慢则表示回火稳定性高或回火抗力大。回火稳定性也是与回火时组织变化相联系的,它与钢的热稳定性共同表征钢在高温下的组织稳定性程度,表征模具在高温下的变形抗力。

断裂抗力

除常规力学性能如冲击韧度、抗压强度、抗弯强度等一次性断裂抗力指标外,小能量多次冲击断裂抗力更切合冷作模具实际使用状态性能。作为模具材料性能指标还包括抗压疲劳强度、接触疲劳强度等。这种疲劳断裂抗力指标是由在一定循环应力下测得的断裂循环次数,或在一定循环次数下导致断裂的载荷来表征的。关于是否把断裂韧度作为冷作模具材料的一项重要处能指标,尚待研究和探讨。

抗咬合能力及抗软化能力

抗咬合及抗软化能力分别表征了模具对发生“冷焊”及承载时因温度升高对硬度、耐磨性助抵抗能力。

热疲劳抗力及断裂韧度

热疲劳抗力表征了材料热疲劳裂纹萌生前的工作寿命和萌生后的扩展速率。热疲劳通常以20℃—750℃条件下反复加热冷却时所发生裂纹的循环次数或当循环一定次数后测定裂纹长度来确定。热疲劳抗力高的材料不易发生热疲劳裂纹,或当裂纹萌生后,扩展量小、扩展缓慢。断裂韧度则表征了裂纹失稳扩展抗力,断裂韧度高,则裂纹不易发生失稳扩展。

高温磨损与抗氧化性能

高温磨损是热作模具主要失效形式之一,正常情况下,绝大多数锤锻模及压力机模具都因磨损而失效。抗热磨损是对热作模具的使用性能的要求,是多种高温力学性能的综合体现。现在国内已有单位在自制的热磨损机上进行模具热磨损试验,收到较理想的试验效果。

实际使用表明,模具材料抗氧化性能的优劣,对模具使用寿命影响很大。因氧化会加剧模具工作过程中的磨损,导致模具型腔尺寸超差而报废。氧化还会使模具表面产生腐蚀沟,成为热疲劳裂纹起源.加剧模具热疲劳裂纹的萌生与扩展。因此,要求模具具备一定的抗氧化性能。

对冷作模具钢除常规力学性能外,还常要求具有下列性能:

耐磨性能,断裂抗力,抗咬合计抗氧化能力。

耐磨损性能

冷作模具服役时,被成形的坯料会沿着模具表面既滑动又流动,在模具与坯料间产生很大摩擦力。这种摩擦力使模具表面受到切应力作用,在其表面划刻出凹凸痕迹,这些痕迹与坯料不平整表面相咬合,逐渐在模具表面造成机械破损即磨损。冷作模具,特别是正常失效的冷作模具,多数因磨损而报废。因此,对冷作模具最基本的要求之一就是耐磨性。一般条件下材料硬度越高,耐磨性越好。但耐磨性与在软基体上存在的硬质点的形状、分布也有很大关系。

冷作模具的磨损包括磨料磨损、粘着磨损、腐蚀磨损与疲劳磨损。

模具制造心得

它有着生产成本低廉、产品一致性较好的优势,而且应用范围很大,从简单的碗盘等日常用品到复杂的雕塑等造型的创作和生产都离不开模具成型。它是陶瓷艺术工作者、陶瓷艺术爱好者所要着重掌握和了解的技能。我们这次的学习包括石膏浆的调制、同心圆造型、异型造型的车削翻模。了解石膏的材料特性,掌握使用方法步骤。并懂得陶瓷模种制作和翻制的方法步骤。

首先我们绘制好我们自己所想要的同心圆造型及异型造型。然后将图纸扩印,根据图纸来进行制作。

然后是制作模种了,利用准备好的工具在车模机上做出我们在图纸上所画出的同心圆瓶子的形状,大小。然后根据中线进行手工削制,最后,用耐水砂纸打磨平滑。

制作石膏模型首先要调制石膏料。石膏料的调制方法简单,首先准备好盆和石膏粉,然后在盆中先加入适量的水,再慢慢把石膏粉沿盆边撒入水中,一定要按照顺序先加水再加石膏。由于石膏料干固时间较短,而且要看天气而定。

然后到掉浮在石灰上面的一层水后,用手在里面均匀的搅拌,直到石膏粉冒出水面不再自然吸水沉陷,稍等片刻,就继续搅拌,要快速有力、用力均匀,成糊状即可。觉得差不多以后,就要等上6分种左右。接下来就可以将石膏浆倒到事先已经用模板挡好的模型上

,需要等上一会儿,觉得石膏干湿适中后,就可以通过各种工具在上面进行适当的操作。大约几分钟后拆去模板,迅速用刮刀或铲刀修出模型的大体形状;修表时应先从整体入手,再进行局部的精雕细刻,修大形时速度要快、要赶在石膏完全因化之前,否则石膏完全固化后铲削会很吃力。

其次是修形。修形是最关键的一步,不仅要有技巧,好要有耐心。先用小刀把初型进一步削修准确,接着用短锯条刮削,再用锯条北面进行刮削,这样模型将进一步接近实物造型;对于一些有变化的小曲面来说,还需要把锯条磨成小曲面的形状进行刮削;最后用砂纸蘸水打磨。精修过程要由粗到细、由整体到局部再到整体,要不时地从各个角度和各个面去比较、去审视、去测量,这样模型的整体感才强。如果模型表面有缺陷或边角崩缺则需要修补,首先要湿润需要修补处,然后用石膏浆填平,等干燥后打磨平整。

在做异形翻模时,我们用泥垫底,并围好造型。模具边上开牙口。在石膏模种上均匀涂抹脱模剂,然后用模板围出模具的外缘。在有缝隙的地方用泥巴塞好。然后再把石膏浆倒进里面,要稍高出异性一些体积。等石膏差不多发热干了再拆除模板。再用同种方法翻另外一块。等模具翻制完成后,等石膏发热反应冷却了,就可以开模取出模种,如果不容易打开的话,可以用水冲泡然后轻轻摇动的方法打开。

以上便是我对这次模具制作过程的了解。

模型制作课程已经结束了,但是这其中经历的东西,学到的知识会陪伴着我们,让我们更好的解决以后面临的问题。

我自认为在修造型的基础还不够,对翻模的操作也不够熟练但我会更加努力争取早日弥补自己的不足!

最后谢谢老师多日来的教导!

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『伍』 模具工艺模具满足工艺性能要求

模具工艺的精密性在很大程度上取决于其材料的性能。制造模具通常需要经过锻造、切削加工、热处理等一系列复杂步骤。为了确保模具的品质和生产效率,材料的选择至关重要。理想的模具材料应该具备以下特性:

首先,良好的可锻性意味着它具有较低的热锻变形阻力,易于塑性变形,且锻造温度范围宽,不易产生锻裂或冷裂,同时碳化物析出倾向低。

其次,退火工艺性优良,球化退火温度范围广泛,退火后的硬度低且稳定性高,球化率高,有利于后续加工。

切削加工性也是关键因素,它要求材料能承受大范围的切削用量,刀具磨损小,加工出的表面粗糙度低,加工效率得以提升。

在耐热性方面,理想的材料对高温加热有良好的抗氧化性和抵抗脱碳的能力,即使在高温下也能保持稳定,不易产生麻点,有利于长期使用。

淬硬性是决定模具硬度的关键特性,它要求淬火后能均匀且具有高表面硬度,这直接影响模具的耐磨性和使用寿命。

淬透性同样重要,材料在淬火后能形成深度较深的淬硬层,即使使用缓和的淬火介质也能实现理想硬度,确保模具的全面性能。

此外,模具材料的淬火变形和开裂倾向需小,常规淬火过程中,形状和体积变化小,变形和开裂的风险较低。而且对淬火温度和工件形状的敏感性较低,工艺可控性增强。

最后,可磨削性是衡量材料易加工性的另一标准,它要求材料在磨削过程中,砂轮磨损小,磨削用量大,不易产生磨伤或裂纹,保证了模具表面的光滑和耐用性。

『陆』 模具表面处理技术

模具表面处理技术

模具热处理是保证模具性能的重要工艺过程。它对模具的如下性能有着直接的影响。

模具的制造精度:组织转变不均匀、不彻底及热处理形成的残余应力过大造成模具在热处理后的加工、装配和模具使用过程中的变形,从而降低模具的精度,甚至报废。

模具的强度:热处理工艺制定不当、热处理操作不规范或热处理设备状态不完好,造成被处理模具强度(硬度)达不到设计要求。

模具的工作寿命:热处理造成的组织结构不合理、晶粒度超标等,导致主要性能如模具的韧性、冷热疲劳性能、抗磨损性能等下降,影响模具的工作寿命。

模具的制造成本:作为模具制造过程的中间环节或最终工序,热处理造成的开裂、变形超差及性能超差,大多数情况下会使模具报废,即使通过修补仍可继续使用,也会增加工时,延长交货期,提高模具的制造成本。

正是热处理技术与模具质量有十分密切的关联性,使得这二种技术在现代化的进程中,相互促进,共同提高。20世纪80年代以来,国际模具热处理技术发展较快的领域是真空热处理技术、模具的表面强化技术和模具材料的预硬化技术。

模具的真空热处理技术

真空热处理技术是近些年发展起来的一种新型的热处理技术,它所具备的特点,正是模具制造中所迫切需要的,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。

按采用的冷却介质不同,真空淬火可分为真空油冷淬火、真空气冷淬火、真空水冷淬火和真空硝盐等温淬火。模具真空热处理中主要应用的是真空油冷淬火、真空气冷淬火和真空回火。为保持工件(如模具)真空加热的优良特性,冷却剂和冷却工艺的选择及制定非常重要,模具淬火过程主要采用油冷和气冷。

对于热处理后不再进行机械加工的模具工作面,淬火后尽可能采用真空回火,特别是真空淬火的工件(模具),它可以提高与表面质量相关的机械性能,如疲劳性能、表面光亮度、而腐蚀性等。

热处理过程的计算机模拟技术(包括组织模拟和性能预测技术)的成功开发和应用,使得模具的智能化热处理成为可能。由于模具生产的小批量(甚至是单件)、多品种的特性,以及对热处理性能要求高和不允许出现废品的特点,又使得模具的智能化热处理成为必须。模具的智能化热处理包括:明确模具的结构、用材、热处理性能要求模具加热过程温度场、应力场分布的计算机模拟模具冷却过程温度场、相变过程和应力场分布的计算机模拟加热和冷却工艺过程的仿真淬火工艺的制定热处理设备的自动化控制技术。国外工业发达国家,如美国、日本等,在真空高压气淬方面,已经开展了这方面的技术研发,主要针对目标也是模具。

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,这也正是表面处理技术得到迅速发展的原因。

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。虽然旨在提高模具表面性能新的处理技术不断涌现,但在模具制造中应用较多的主要是渗氮、渗碳和硬化膜沉积。

渗氮工艺有气体渗氮、离子渗氮、液体渗氮等方式,每一种渗氮方式中,都有若干种渗氮技术,可以适应不同钢种不同工件的要求。由于渗氮技术可形成优良性能的表面,并且渗氮工艺与模具钢的淬火工艺有良好的协调性,同时渗氮温度低,渗氮后不需激烈冷却,模具的变形极小,因此模具的表面强化是采用渗氮技术较早,也是应用最广泛的。

模具渗碳的目的,主要是为了提高模具的整体强韧性,即模具的工作表面具有高的强度和耐磨性,由此引入的技术思路是,用较低级的材料,即通过渗碳淬火来代替较高级别的材料,从而降低制造成本。

硬化膜沉积技术目前较成熟的是CVD、PVD。为了增加膜层工件表面的结合强度,现在发展了多种增强型CVD、PVD技术。硬化膜沉积技术最早在工具(刀具、刃具、量具等)上应用,效果极佳,多种刀具已将涂覆硬化膜作为标准工艺。模具自上个世纪80年代开始采用涂覆硬化膜技术。目前的技术条件下,硬化膜沉积技术(主要是设备)的成本较高,仍然只在一些精密、长寿命模具上应用,如果采用建立热处理中心的方式,则涂覆硬化膜的成本会大大降低,更多的模具如果采用这一技术,可以整体提高我国的模具制造水平。

模具材料的预硬化技术

模具在制造过程中进行热处理是绝大多数模具长时间沿用的一种工艺,自上个世纪70年代开始,国际上就提出预硬化的想法,但由于加工机床刚度和切削刀具的制约,预硬化的硬度无法达到模具的使用硬度,所以预硬化技术的研发投入不大。随着加工机床和切削刀具性能的提高,模具材料的预硬化技术开发速度加快,到上个世纪80年代,国际上工业发达国家在塑料模用材上使用预硬化模块的比例已达到30%(目前在60%以上)。我国在上世纪90年代中后期开始采用预硬化模块(主要用国外进口产品)。

模具材料的预硬化技术主要在模具材料生产厂家开发和实施。通过调整钢的化学成分和配备相应的热处理设备,可以大批量生产质量稳定的预硬化模块。我国在模具材料的预硬化技术方面,起步晚,规模小,目前还不能满足国内模具制造的要求。

采用预硬化模具材料,可以简化模具制造工艺,缩短模具的制造周期,提高模具的制造精度。可以预见,随着加工技术的进步,预硬化模具材料会用于更多的模具类型。 模具热处理是保证模具性能的重要工艺过程。它对模具的如下性能有着直接的影响。

模具的制造精度:组织转变不均匀、不彻底及热处理形成的残余应力过大造成模具在热处理后的加工、装配和模具使用过程中的变形,从而降低模具的精度,甚至报废。

模具的强度:热处理工艺制定不当、热处理操作不规范或热处理设备状态不完好,造成被处理模具强度(硬度)达不到设计要求。

模具的工作寿命:热处理造成的组织结构不合理、晶粒度超标等,导致主要性能如模具的韧性、冷热疲劳性能、抗磨损性能等下降,影响模具的工作寿命。

模具的制造成本:作为模具制造过程的中间环节或最终工序,热处理造成的开裂、变形超差及性能超差,大多数情况下会使模具报废,即使通过修补仍可继续使用,也会增加工时,延长交货期,提高模具的制造成本。

正是热处理技术与模具质量有十分密切的关联性,使得这二种技术在现代化的进程中,相互促进,共同提高。20世纪80年代以来,国际模具热处理技术发展较快的领域是真空热处理技术、模具的表面强化技术和模具材料的预硬化技术。

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『柒』 大家知道模具的性能是什么吗

1.密度小:塑料密度小,对于减轻机械设备重量和节能具有重要的意义,尤其是对车辆、船舶、飞机、宇宙航天器而言。2.比强度和比刚度高:塑料的强度不如金属高,但塑料密度小,所以比强度(σb/ρ)、比刚度(E/ρ)相当高。尤其是以各种高强度的纤维状、片状和粉末状的金属或非金属为填料制成的增强塑料,其比强度和比刚度比金属还高。3.化学稳定性好:绝大多数的塑料都有良好的耐酸、碱、盐、水和气体的性能,在一般的条件下,它们不与这些物质发生化学反应。4.电绝缘、绝热、绝声性能好。5.耐磨和自润滑性好:塑料的摩擦系数小、耐磨性好、有很好的自润滑性,加上比强度高,传动噪声小,它可以在液体介质、半干甚至干摩擦条件下有效地工作。它可以制成轴承、齿轮、凸轮和滑轮等机器零件,非常适用于转速不高、载荷不大的场合。6.粘结能力强。7.成型和着色性能好。

模具是在冲裁、成形冲压、模锻、冷镦、挤压、粉末冶金件压制、压力铸造,以及工程塑料、橡胶、陶瓷等制品的压塑或注塑的成形加工中,用以在外力作用下使坯料成为有特定形状和尺寸的制件的工具。模具具有特定的轮廓或内腔形状,具有刃口的轮廓形状可以使坯料按轮廓线形状发生分离,即进行冲裁;内腔形状可以使坯料获得相应的立体形状。(补充一句,国外把模具分两类:MOLD和DIE。MOLD意思是“模子,模腔”,指塑模、铸造模一类的;DIE意思是“金属模子,印模”,指冲模、锻模一类的。分别很简单:一种是把材料加热熔融后灌入模腔,一种是用外力把材料压成所需的形状。

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