模具寿命与材料456
模具寿命及材料作业
模具寿命及材料作业第一篇：模具寿命及材料作业模具寿命及材料作业一、名词解释1、模具寿命2、模具服役3、模具磨损失效4、模具断裂失效5、模具损伤6、模具失效二、问答题1、要使产品的成本v下降为什么要考虑产品批量与模具寿命的匹配关系？2、为什么平面应变的塑性区小于平面应力状态？那种受力状态容易断裂？为什么？3、影响模具寿命的基本因素有哪些？其中最主要的因素是什么？为什么该因素是主要因素？4、试述合金元素在钢中的主要作用。
5、cr12型钢适应制作什么模具？为什么要进行锻造加工？其最终热处理工艺有几种？为什么要进行多次回火？6、3cr2w8v属何钢种？有什么特性？如制作压铸模、精锻模、其热处理工艺有什么不同？为什么？7、为什么马氏体时效钢具有优异的强韧结合？某热作模具的服役温度为550。
C，？为什么？8、试分析5CrMnMo;5CrNiMo钢的合金化，热处理工艺特点，为什么具有高韧性和低耐热性，上述两种钢适应制作什么模具？9、钢结合金和硬质合金有什么共同点与不同点？其主要性能、特点如何？适应制作什么模具？在什么情况下才采用？10、Bi-Sn 低熔点合金适应制作什么模具？有什么优缺点？11、模具表面化学热处理强化和表面镀覆强化有什么区别？12、Zn-Al22合金适应制作什么模具？成型后的热处理起什么作用？13、简述冲裁模、拉深模、锤锻模的主要失效形式及提高寿命的主要措施？14、要使我国的模具制造技术赶超国际先进水平，应从那些方面努力？三、计算题用探伤手段测得模具内有2.4mm的裂纹（I型）若材料的应力强度K1C为1600N*mm-3/2，求模具能承受的最大应力。
如模具在600MPa的应力下工作，裂纹的平均扩展速率为2*10-3 mm/件，求模具剩余寿命。
模具寿命与失效习题（1）2011.3 一、单项选择题：在每小题的备选答案中选出一个正确答案，并将正确答案的代码填在题于上的括号内。
(每题 2 分，本大题共 30 分)1.气蚀磨损和冲蚀磨损是疲劳磨损的一种派生形式，易在（D）和压铸模中修复出现。
模具寿命与材料
磨损分类：按磨损机理分为磨粒磨损,粘着磨损，疲劳磨损，气蚀和冲蚀磨损，腐蚀磨损。
1.磨粒磨损：外来硬质颗粒存在工具与模具接触表面之间，刮擦模具表面，引起模具表面材料脱落的现象2.影响磨粒磨损的因素：1）磨粒的大小和形状，2）磨粒的硬度 Hm 与模具材料的硬度H0，3）模具与工件表面压力 4）磨粒尺寸与工件厚度的相对比值3.提高耐磨粒磨损的措施：提高模具材料的硬度 2） 1）进行表面耐磨处理 3）采取防护措施4.粘着磨损：工件与模具表面相对运动时，由于表面凹凸不平，粘着的节点发生剪切断裂，使模具表面材料转移到工件上或脱落的现象5.粘着磨损，分为轻微粘着和严重粘着，其中严重粘着有分为涂抹，擦伤，胶合。
6.影响粘着磨损的因素1）表面压力 2）材料性质 3）材料硬度7.提高耐粘着磨损性能的措施1）合理选用模具材料 2）合理选用润滑剂的添加剂 3）采用表面处理8.疲劳磨损：两接触表面相互运动时，在循环应力的作用下，使表层金属疲劳脱落的现象9.疲劳磨损，分为机械疲劳磨损和冷热疲劳磨损10. 影响疲劳磨损的因素 1）材质 2）硬度 3）表面粗糙度；提高耐疲劳磨损的措施：合理选择润滑剂，进行表面强化处理11气蚀磨损：金属表面的旗袍破裂，产生瞬间的冲击和高温，使模具表面形成微小麻点和凹坑的现象；12.冲蚀磨损：液体和固体微小颗粒高速落到模具表面，反复冲击模具表面，使模具表面局部材料流失，形成麻点和凹坑的现象。
模具结构对模具寿命的影响因素1 圆角半径：是模具零件上的一个重要参数，分为外（凸）和内（凹）圆角半径。
凸的圆角半径对工艺影响大；凹的对模具寿命影响大。
2 模具的结构形式——1 整体模具：不可避免的存在凹的圆角半径，很容易造模具的结构形式成应力集中，并由此引起开裂。
2 组合模具：采用它避免了裂纹的产生，寿命提高。
可根据工作状况，不同模块选用不同材料，便于加工和更换，提高模具的整体寿命。
3 模具的导向：采用导向装置的模具，能保证在模具工作中模具零件相互位置的精度，增加模具抗弯曲，抗偏载的能力，避免模具不均匀磨损；（二）模具工作条件1 成形件的材质：有金属，非金属，固体，液体之分。
模具寿命与材料复习知识点
模具寿命与材料复习知识点一、模具寿命1. 模具寿命的定义模具寿命指的是模具能够正常使用的时间或使用次数，在使用过程中，随着模具磨损和疲劳程度的逐渐增加，模具的寿命也会逐渐减少。
2. 影响模具寿命的因素模具寿命受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：•材料因素：模具材料的选择对模具寿命起到至关重要的作用。
一般而言，硬度高、强度大、热稳定性好的材料具有较长的寿命。
•工艺因素：模具加工工艺的合理与否直接影响着模具的寿命。
如合理的模具结构设计、精确的加工尺寸控制等能够延长模具的使用寿命。
•使用条件：模具在使用过程中所受到的工作环境、负载条件以及使用方式等因素也会直接影响模具的寿命。
•维护保养：对模具的定期维护保养能够有效延长其寿命，包括清洁模具、润滑模具、定期检查等。
3. 延长模具寿命的措施为了延长模具的寿命，我们可以采取以下措施：•合理选择模具材料：根据具体的工作条件和使用要求，选择具有良好耐磨性、耐腐蚀性、高温稳定性以及较高强度的材料。
•加强模具设计：进行合理的模具结构设计，减少应力集中区域，增加模具的刚度和强度，提高模具的耐用性。
•控制加工质量：精确的加工尺寸控制，避免过度磨削和超负荷使用，减少因加工不当引起的损伤。
•定期维护保养：定期对模具进行清洁、检查、润滑等维护工作，及时更换磨损严重的零部件。
二、材料复习知识点1. 常用模具材料常用的模具材料主要包括有：•工具钢：具有良好的切削性能、强度和耐磨性，广泛应用于塑料模具、冲压模具等领域。
•铝合金：具有良好的导热性和延展性，适用于压铸模具、注塑模具等领域。
•合金钢：具有较高的强度、硬度和耐磨性，广泛应用于冲压模具、挤压模具等领域。
•铜合金：具有良好的导热性和导电性，适用于注塑模具、铸造模具等领域。
2. 模具材料的选择原则在选择模具材料时，需要考虑以下几个原则：•工作温度：根据工作温度选择具有耐热性能的材料，以确保模具在高温工作环境下不发生变形或氧化。
模具寿命名词解释
模具寿命名词解释模具寿命指的是模具能够承受多少次使用或制作，以及模具所受到的损耗。
模具生产有很多因素影响，如材料、热处理、加工工艺、磨损、表面结构等。
模具的寿命是模具使用的主要指标，它决定着一个模具可以拥有多少有效生产周期。
模具的寿命应该和材料和工艺有关。
选择合适的材料，可以使模具具有更高的耐用性、质量稳定性和耐热性；合理的加工工艺也可以使模具具有更高的强度和精度。
另外，还要注意尽量减少磨损，以延长模具的使用寿命。
模具是一种使用特定金属制作的工具，可以用于制造产品。
模具的寿命就是它能够抵抗多少次使用或制作的次数。
经常的使用会使模具损耗，损耗的原因主要是模具的磨损、表面开裂、结构性变化，或由外部环境中挥发介质、有害气体等引起的变质等。
模具的耐磨性与材料的氢原子含量有关。
氢原子越多，耐磨性越强，耐磨性就会提高模具寿命；材料中的氢原子越少，耐磨性越弱，模具寿命会降低。
模具寿命也与材料的硬度有关。
硬度高的材料具有较高的抗磨性，可以大大提高模具的寿命；相反，硬度低的材料不易磨损，模具的寿命也较短。
此外，还要考虑到模具表面结构的影响。
平整光滑的表面结构可以有效地防止开裂，可以延长模具的寿命；模具表面的不平整易于开裂，会导致模具磨损快，从而缩短模具的寿命。
此外，模具生产过程中热处理也会影响模具的寿命。
正确的热处理可以改善模具的表面结构，使模具具有更高的硬度，延长模具的寿命。
模具寿命对铸造行业有很大的重要性，模具的寿命长短不仅直接影响到模具的成本，而且影响着模具的有效生产周期。
因此，在模具制造过程中，要注意材料的选择，加工工艺的合理化，表面结构的优化以及热处理的科学性，以延长模具的寿命。
什么是模具寿命,如何提高模具寿命
模具寿命及如何提高模具寿命成都大学工业制造学院陈涛一、模具寿命模具是压力压力加工或其他成形工艺当中，是材料（金属或非金属）变形成产品（成品或半成品）的成形工艺装备。
作为工艺装备，就有一定的使用时限，这个时限就是模具的寿命，通常意义上讲：模具因为磨损或其他形式失效、终至不可修复而报废之前所加工的产品的件数，称为模具的使用寿命，简称模具寿命。
模具的寿命有以下几个方面的影响：1．高质量、寿命长的模具可以提高压制品的生产率及质量，同时模具是比较昂贵的声场工具，目前模具加工费占产品成本的10%~30%，其寿命长短不但影响到模具本身的制造综合成本。
而且也影响难道压制品的成本和工艺部门的工作量等。
2．模具的寿命关系到少、无切削工艺的推广应用。
3．模具的寿命影响到一些先进的高效率、多工位压力加工设备正常效能的发挥。
4．模具寿命也影响到模具钢的消耗，特别是合金模具钢的消耗。
二、如何提高模具寿命随着工业自动化程度的不断提高，模具的应用越来越广泛。
但目前在我国的许多企业中，模具的使用寿命还比较低，仅相当于国外的1/3～1/5。
模具寿命低、工作部分精度保持性差，不仅会影响产品质量，而且会造成模具材料、加工工时等成本的巨大浪费，大大增加产品的成本并降低生产效率，严重影响产品的竞争力。
研究表明：模具的使用寿命与热处理不当、选材不合适、模具结构不合理、机械加工工艺不合理、模具润滑不好、设备水平差等诸多因素有关。
根据对大量失效模具的分析统计，在引起模具失效的各种因素中，热处理不当约占45%，选材不当、模具结构不合理约占25%，工艺问题约占10%；润滑问题、设备问题等因素约占20%。
因此，在模具设计和制造过程中，选用恰当的材料，合理设计模具结构，选择合理的热处理工艺，妥善安排模具各零件的加工工艺路线，改善模具的工作条件，都有利于提高模具的质量和使用寿命。
1．要想提高模具的使用寿命，则在设计时需要考虑到很多因素。
包括模具材料的选用，模具结构的可使用性及安全性，模具零件的可加工性及模具维修的方便性，这些在设计之处应尽量的考虑周全。
模具寿命说明
模具寿命与材料
模具：模具在压力加工中以及其它成形工艺中，使材料发生塑性变形，形成产品（成品或半成品）的成形工艺装备。
模具失效：模具受到损坏，不能通过修复而继续服役。
模具的失效分为非正常失效和正常失效。
非正常失效(早期失效)是指模具未达到一定的工业水平下公认的寿命时就不能服役。
早期失效的形式有塑性变形、断裂、局部严重磨损等。
正常失效：是指模具经大批量生产使用，因缓慢塑性变形或较均匀地磨损或疲劳断裂而不能继续服役。
模具寿命：模具正常失效前，生产出的合格产品的数目，叫模具正常寿命首次寿命。
模具首次修复前生产出的合格产品的数目修模寿命：模具一次修复后到下一次修复前所生产出的合格产品的数目磨损：由于表面的相对运动，从接触表面逐渐失去物质的现象磨损失效：当磨损使模具的尺寸发生变化或改变了模具的表面状态使之不能继续服投时模具的磨损：坯料与模具之间接触，成型过程中产生相对运动，造成磨损磨粒磨损: 在工件和模具接触表面之间存在外来硬质颗粒或者工件表面的硬突出物，刮擦模具表面，引起模具表面材料脱落的现象粘着磨损：工件与模具表面相对运动时，由于表面凹凸不平，粘着的结点发生剪切断裂，使模具表面的材料转移到工件上或脱落的现象疲劳磨损工件与模具表面相对运动时，在循环应力（机械应力与热应力）的作用下，使模具表层金属材料疲劳脱落的现象气蚀磨损：模具表面的气泡破裂，产生瞬间的冲击和高温，使模具表面形成微小的麻点和凹坑的现象冲蚀磨损：液体或固体微粒高速落到模具表面，反复冲击模具表面，使模具表面局部材料流失，形成麻点和凹坑的现象腐蚀磨损：在摩擦过程中，模具表面与周围介质发生化学或电化学反应，再加上机械摩擦作用，引起表层材料脱落的现象（腐蚀+磨损）断裂失效：模具出现大裂纹或分离为两部分或数部分，丧失服役能力时脆性断裂：指断裂时不发生塑性变形或只发生很小的塑性变形（小于2-5%）的断裂。
包括一次性断裂和疲劳断裂一次性断裂指在承受很大变形力或在冲击载荷的作用下，裂纹产生并迅速发展所造成的断裂。
模具零件材料与热处理的选用第4章 模具寿命与模具材料及热处理
2.模具失效分析
1）模具失效分析的重要性 通过对失效模具进行分析，可找出造成模具 失效的原因。对失效模具进行分析，是制定提高 模具寿命的技术方案及采取技术措施的依据，是 至关重要的环节。 2）模具失效分析的基本内容
（1）现场调查 ①收集背景数据和使用条件。 ②故障现场摄像或照相。 ③故障件的主要历史资料。 ④对故障件进行初步检查。 ⑤故障件残骸的鉴别、保存和清洗。
2）模具失效分析的基本内容
（2）分析并确定故障原因和故障机理
①故障件的检查与分析，包括无损探伤检验、力学性能试验、断 口的宏观与微观检查与分析、金相检查与分析、化学分析等。 ②必要的理论分析和计算，包括强度，疲劳，断裂力学分析及计 算等。 ③初步确定故障原因和机理。 ④模拟试验以确定故障原因与机理。
第4章 模具寿命与模具材料及热 处理
项目内容
模具寿命与模具材料及热处理
学习目标
了解模具寿命、模具材料及热处理对模具寿命的影响
主要知识点
分析与失效分析 模具的服役条件与失效分析 模具失效形式与影响因素 模具材料抵抗过量变形失效的性能指标 模具材料抵抗断裂失效的性能指标 根据工作条件、失效形式选择具备相应性能的模具材料 模具材料工作硬度的影响 模具钢冶金质量的影响 热处理变形的影响因素 碳素结构钢的变形规律及变形控制 碳素工具钢的变形规律及变形控制 低合金工具钢的变形规律及变形控制 高碳高铬钢的变形规律及变形控制 模具热处理变形的校正
4.1 模具的服役条件与模具失效 分析
• 4.1.1 分析与失效分析
1.失效与损伤
机件在服役中产生了过量变形、断裂破坏、表面损坏等现 象后，将丧失原有的功能，达不到预期的要求，或变得不安全 可靠，以致不能继续正常地服役，这些现象统称为失效。如热 挤压冲头被徽粗变形，冷冲裁模刃口崩刃或过度磨损等。 模具在制造和使用中产生了某些缺陷，如表面轻度磨损、 微裂纹等，但还没有丧失规定的功能而仍可继续服役，那么， 这些缺陷就称为损伤。显然，损伤可成为破断的裂源，损伤的 积累也可导致失效。 将失效过程分为早期失效、随机失效和耗损失效三个阶段。
模具寿命与材料
《习题一》一、填空题1、模具是一种重要的加工工艺装备，它的使用对保证产品质量、提高经济效益有着重要的作用。
模具加工具有材料利用率高、力学性能好、尺寸精度高、生产效率高。
2、作为模具设计和制造者，既懂得模具设计和制造技术，又懂得材料成型加工及模具选材技术，才能制造出高质量、长寿命、高精度的模具。
3、根据工作条件及服役形式，模具材料分为冷作模具材料、热作模具材料和塑料模具材料三大类。
4、模具主要应用在压力加工之中，与模具有关的工艺，主要分为普通模锻、挤压、拉拔、冲压、压铸、塑料成型等。
5、韧性不是单一的性能指标，而是强度和塑性的综合表现。
6、热处理工艺性主要包括：淬透性、回火稳定性、脱碳倾向性、过热敏感性，淬火变形与开裂倾向等。
三、为下列模具选择合适的材料。
光学镜片的注射模（D）热挤压滚动轴承环凸模（E）Φ40棒料下料剪刃（A）铜合金压铸模（B）塑钢门窗成型模（C）A、6W6MoCr4VB、3Cr2W8VC、0Cr16Ni4Cu3Nb（PCR）D、10Ni3MnCuAl（PMS）E、4Cr3Mo2NiVNbB（HD）四、问答题1、什么是钢结硬质合金？有何特点？答：钢结硬质合金是以钢为粘结相，以碳化物（主要是碳化钛、碳化钨）做硬质相，用粉末冶金方法生产的复合材料。
其微观组织是细小的硬质相，弥散均匀分布于钢的基体中（用于模具的钢结硬质合金，基体主要采用含铬、钼、钒的中高碳合金工具钢或高速钢）。
钢结硬质合金是介于钢和硬质合金之间的一种材料，具有以下特点：工艺性能好具有可加工性和可热处理性，在退火状态下，可以采用普通切削加工设备和刀具进行车、铣、刨、磨、钻等机械加工。
还可以锻造、焊接。
与硬质合金相比，成本低，适用范围更广。
良好的物理、力学性能。
钢结硬质合金在淬硬状态具有很高的硬度。
由于含有大量弥散分布的高硬度硬质相，其耐磨性可以与高钴硬质合金接近。
与高合金模具钢相比，具有较高的弹性模量、耐磨性、抗压强度和抗弯强度。
模具寿命
基本含义
模具的失效分为非正常失效和正常失效。非正常失效（早期失效）是指模具未达到一定的工业水平下公认的 寿命时就不能服役。早期失效的形式有塑性变形、断裂、局部严重磨损等。正常失效是指模具经大批量生产使用， 因缓慢塑性变形或较均匀地磨损或疲劳断裂而不能继续服役。
模具正常寿命
模具正常寿命
模具正常失效前，生产出的合格产品的数目，叫模具正常寿命，简称模具寿命，模具首次修复前生产出的合 格产品的数目，叫首次寿命；模具一次修复后到下一次修复前所生产出的合格产品的数目，叫修模寿命。模具寿 命是首次寿命与各次修复寿命的总和。
模具寿命与模具类形和结构有关，它是一定时期内模具材料性能、模具设计与制造水平。模具热处理水平以 及使用及维护水平的综合反映。模具寿命的高低在一定程度上反映一个地区、一机理
形式及机理
模具种类繁多，工作状态差别很大，损坏部位也各异，但失效形式归纳起来大致有三种，即磨损、断裂、塑 性变形。
维护与保养
维护与保养
（1）目的：使设备能保持最佳的性能状态和延长使用寿命，确保生产的正常进行。 （2）适用范围：适用模具的维修和保养。 （3）定时检查、维护：需由模具维修、上下模人员进行定时保养和检查。 （4）加工过后的模具使用电解工超声波清洗法清洗效果更好。清洗的同时起到防锈的作用 1．每日的例行检查和维护： 1.1运行中的模具是否处于正常状态 a．是否有低压锁模保护；b．活动部位如导柱、顶杆、行位是否磨损，润滑是否良好。要求至少12小时要加 一次油，特殊结构要增加加油次数。c．模具的固定模板的螺丝和锁模夹是否松动； 1.2生产正常状况:检查产品的缺陷是否与模具有关； 1.3下机时要对模具进行全面检查并进行防锈处理:抹干型腔、型芯、顶出机构和行位等部位水份并喷洒模具 防锈剂或涂抹黄油。 1.
模具寿命与材料(已整理好)
模具寿命与材料--全书笔记窗体顶端第一章1、模具是压力加工和其他成形工艺中，使材料（金属或非金属）便形成产品（成品或半成品）的成形工艺装备。
2、我国模具制造与国外有哪些差距？①标准化程度低②模具品种少，效率低③模具制造精度低，周期长④模具寿命短、材料利用率低⑤技术力量落后，管理水品较差。
3、压力加工方法简单分为锻、轧、冲、镦、挤、弯、旋、拉、拔等多种形式。
4、普通模锻是将金属加热或不加热，在冲击力或压力作用下，使金属的几何形状发生变化，得到一定要求的锻件。
它包括镦锻和热锻。
①镦锻是使材料局部锻粗成一定的形状的加工工艺。
可分为冷镦、温镦和热镦。
②热锻是利用锻锤或螺旋压力机或热模锻压力机使金属变形的加工方法。
可分为模锻和胎模锻。
5、挤压是将金属材料放在挤压模型腔内，一端施加强大压力材料处于三向受力状态下变形，而从一端的模孔中流出，获得不同形状的型材与管材料或按凸模与材料的相对运动方向分为正挤压和反挤压。
按坯料温度零件。
分为冷、热、温挤压。
6、挤压零件的形状可以很复杂，精度好，而且表面粗糙度值低，力学性能，并且有很高的生产率。
好材料的利用率高（达70%）。
7、在拉拔时，材料两向受压，一向受拉，通过模具的模孔或型腔而成形，获得所需形状尺寸的型材、毛坯或零件。
分为拉丝和拔管。
8、冲压是利用冲模使材料发生分离或变形，从而获得零件的加工方法。
包括分离和成型工序。
分离是指使坯料的一部分与另一部分相互分离的工序，可分为冲孔，落料，切边，修整等。
成形是使坯料发生塑性变形而不分离的工序，包括拉深，弯曲，胀形，翻边和校平等。
9、压铸是压力加工和铸造相结合的工艺，熔融金属以高速压射充填到金属型压铸模型腔内，在压力下凝固而形成铸件。
10、塑料成型是在压力的作用下，将粉末状或粘流状的塑料在模具中成型，获得所需形状尺寸的塑料制品。
分为：模压成型、挤压成型和注射成型。
模压成形：指将塑料放在模具的型腔中，在液压机上加热，加压，使软化的塑料弃满型腔，并保持一定的温度压力和时间，塑料即硬化成制件。
模具设计寿命标准
模具设计寿命标准
模具设计寿命标准因不同材料、成型工艺和成型条件而异。
一般情况下，模具的设计寿命应基于初始成型量进行计算。
以下是关于模具设计寿命标准的参考：
1.P20模具钢寿命标准：一般寿命为30万次左右。
2.718模具钢寿命标准：一般寿命为50万次左右。
3.2316模具钢寿命标准：一般寿命为80万次左右。
此外，冲压模具的硬度一般在HRC58\~62之间，其使用寿命取决于冲压出来的硬度。
如果冲压材料是低碳钢，模具的使用寿命可以达到几十万次。
而注塑模具、发泡模具和焊接模具等其他类型的模具也有各自的设计寿命标准，一般在30\~50万次或更长时间不等。
以上信息仅供参考，如需获取更多详细信息，建议查阅专业书籍或咨询相关专家。
模具寿命参照表及维护保养标准
6万
不锈铁带材
8万
6万
4万
不锈钢带材
6万
4万
2万
模具镶件
铜带材
12万
10万
8万
铝带材
10万
8万
6万
不锈铁带材
8万
6万
4万
不锈钢带材
6万
4万
2万
模具冲针
（SKH-9高速钢）
铜带材
12万
10万
8万
铝带材
10万
8万
6万
不锈铁带材
8万
6万
4万
不锈钢带材
6万
4万
2万
冲头刀口
（SKH-9高速钢）铜带材Fra bibliotek12万类别
项目
产品原材料
冲压行程/次
维护意见
0.2-0.8
mm厚
0.8-1.2
mm厚
1.2-2.0
mm厚
简易模具
铜带材
15万
12万
10万
①、此表数据仅供参考，具体以实际产品成型后检验合格为准；
②、在模具冲压行程达到表内所对应次数时，须对相关模具进行严控，能够在产品发生重大异常前进行检修；
③、维修模具后，正式量产前必须做首件管控确认，并对维修前的异常点做跟踪监控；
④、针对相关易发生的批锋问题，由相关机台操作员进行密切监视管控，发现问题立即隔离整修；
⑤、模具镶件、冲针、刀口的维护，以此表数据做参考，具体应以产品实际成型后的品质为前提进行管控；
⑥、冲床上下模应该依照冲床安全操作及保养指引进行规范操作，不规范的操作会损坏模具，对于不规范的操作引起的事故，将对相关责任人进行处罚。
铝带材
12万
模具寿命与材料复习知识点
模具寿命与材料复习知识点模具寿命与材料复习知识点在制造业中，模具是非常重要的工具。
它们被用来制造各种各样的产品，从塑料零件到钣金部件。
然而，由于制造工艺的复杂性，模具的使用寿命往往受到许多因素的影响。
这篇文章将讨论模具寿命和材料的复习知识点。
模具寿命模具寿命是指模具可以正常工作的时间。
这取决于许多因素，如模具材料、操作环境和使用频率等。
当模具达到其寿命的末期时，它会出现一些问题，如磨损、裂纹和变形等。
这些问题会导致生产效率下降，最终可能会导致模具失效。
模具寿命的影响因素有很多。
以下是一些常见的：1. 材料选择模具的材料非常重要。
不同的材料具有不同的性能和特点。
适当的材料可以使模具更耐用和抗磨损。
通常情况下，硬度高的材料比软硬的材料更适合制造模具。
2. 使用条件模具的使用条件也会影响其寿命。
例如，温度过高或过低都可能会导致模具变形或裂纹。
同样，如果模具用于制造某些具有腐蚀性的零件，那么它的使用寿命可能会缩短。
3. 维护水平模具的维护水平也是影响其寿命的因素之一。
如果模具得到了良好的维护和保养，那么它的寿命将会延长。
另一方面，如果模具的维护不当或采取的措施不得当，那么它的寿命可能会缩短。
4. 使用频率使用频率也会影响模具的寿命。
频繁使用模具将会导致更快的磨损和损坏。
因此，对于频繁使用的模具来说，其维护和保养至关重要。
模具材料复习知识点模具的材料也是非常重要的。
以下是一些常见的模具材料及其特点：1. 铝铝是用于制造模具的一种常见材料。
它具有低密度和潜在的高强度，这使得它成为一种轻量级且易于加工的选择。
铝模具的最大优点之一是热扩散性能好，这有利于保持模具在制造过程中的稳定性。
2. 钢钢是制造模具的另一种常见材料。
它有很高的抗磨损性能和耐用性，因此经常被用于制造高质量的模具。
尽管钢的成本比其他材料高，但它的寿命更长，因此在长期使用中会实际上更有成本效益。
3. 塑料塑料模具最大的优点是成本低。
由于这种材料比金属更容易加工，因此使用它可以大大降低制造成本。
模具寿命及材料作1答案
模具寿命及材料作业（参考答案）一、名词解释1、模具寿命p82、模具服役p83、模具磨损失效p114、模具断裂失效p175、模具损伤p86、模具失效p8二、问答题1、要使产品的成本v下降为什么要考虑产品批量与模具寿命的匹配关系？P10答：因为产品的成本v=S BM A ++，其中A是与模具费用无关的，与模具费用有关的是BM+，当BM+一定时，S越大，V越小。
BM+越大，V越大，但S正比于BM+，所以应考虑产品批量与模具寿命的匹配关系，使S略大于产品批量，才能使S BM+下降，V下降。
2、为什么平面应变的塑性区小于平面应力状态？那种受力状态容易断裂？为什么？P213、影响模具寿命的基本因素有哪些？其中最主要的因素是什么？为什么该因素是主要因素？P30-48答：影响模具寿命的基本因素有①模具结构，②模具制造，③模具材料，④模具使用，⑤模具管理、维护。
影响模具寿命最主要的因素是模具材料。
因为模具的使用性能要求取决于模具材料和热处理。
4、试述合金元素在钢中的主要作用。
答：合金元素在钢中可强化基体组织，细化晶粒，提高淬透性，提高回火稳定性，提高球化效果，并使碳化物不均匀。
5、cr12型钢适应制作什么模具？为什么要进行锻造加工？其最终热处理工艺有几种？为什么要进行多次回火？P61-62答：cr12型钢是高耐磨冷作模具钢，适应制作磨损较大的冷作模具，如冲压模等。
因cr12型钢是高碳高合金工具钢，属莱氏体钢，碳化物分布不均匀，需经足够大的锻锤多方位反复锻打，将粗大的碳化物打碎，改善碳化物的不均匀分布，降低偏析。
其最终热处理工艺有一次硬化法和二次硬化法。
在二次硬化法中进行多次回火，因一次回火残余奥氏体向马氏体转变不完全，二次回火可消除一次回火时残余奥氏体向马氏体转变的内应力，继续使残余奥氏体向马氏体转变，依次类推，一般需经三次回火。
6、3cr2w8v属何钢种？有什么特性？如制作压铸模、精锻模、其热处理工艺有什么不同？为什么？P83-84 答：3cr2w8v属w系热作模具钢，C与合金元素的含量只有w18 cr4v的一半，也叫半高速钢。
模具寿命与材料PPT第三节热作模具材料
•模具寿命与材料PPT第三节热作模具材料•1、热处理: 是指将金属材料(钢)在固态下加热、保温与冷却, 以改变钢的组织结构, 获得所需要性能的一种工艺.•2、热处理特点: 热处理区别于其他加工工艺如铸造、压力加工等的特点是只通过改变工件的组织来改变性能，而不改变其形状。
•3、热处理适用范围:只适用于固态下发生相变的材料，不发生固态相变的材料不能用热处理强化。
2.热处理的要紧目的:改变钢的性能。
一、热作模具工作条件、失效形式及性能要求1、热作模具分类☆热作模具：用于热变形加工与压力铸造的模具。
☆分类：根据工作条件，分为热锻模、热挤压模、压铸模与热冲裁模等。
热作模具在工作中既有力的作用又有温度的作用，模具的工作条件差、失效形式复杂，性能要求高.2、热锻模--包含锤锻模、压力机锻模、热镦模与高速锻模等。
其中锤锻模最有代表性。
1）工作条件及要紧失效形式工作时受很大的压应力与冲击载荷的作用，冲击频率很高；模具型腔表面与炽热金属接触，使模具升温到300-400℃，局部温度达到500-600℃；工作时，锻完一个零件后，用水或者油冷却模具，产生急冷急热作用；坯料对模具型腔有强烈的摩擦作用。
☆锤锻模的要紧失效形式：氧化；磨损；断裂；产生热疲劳裂纹，形成龟裂；塑性变形造成型腔面塌陷。
2）要紧性能要求：(1)较高强度与良好的韧性；(2)良好的耐磨性与耐冷热疲劳性；(3)模具尺寸较大时，应具有高的淬透性3、热挤压模1）工作条件及要紧失效形式：■受力复杂：承受压应力与弯曲应力，脱模时有拉应力；有冲击载荷作用；■模具温升较高，承受急冷急热的热疲劳作用。
模具与炽热金属接触时间较长，温度比锤锻模温度更高，特别是挤压钢件与难熔金属时，温度高达600-800℃。
■要紧失效形式：模腔过量塑性变形、开裂、冷热疲劳、热磨损及表面氧化腐蚀。
2）要紧性能要求：(1)高的热稳固性；(2)良好的冷热疲劳抗力与高耐磨性；(3)较高的高温强度与足够的韧性。
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一、什么是模具寿命？如何提高模具寿命？模具寿命是指模具因为磨损或其他形式失效、终至不可修复而报销之前所加工的产品的件数，称为模具的使用寿命，简称模具寿命。
模具寿命与模具类形和结构有关，它是一定时期内模具材料性能、模具设计与制造水平.模具热处理水平以及使用及维护水平的综合反映。
模具寿命的高低在一定程度上反映一个地区、一个国家的冶金工业、机械制造工业水平。
如何提高模具寿命？是我们必须要解决的问题。
首先我们必须知道模具失效的形式、机理以及模具寿命的影响因素，并对它的失效形式、机理以及影响因素进行分析。
只有对这些影响因素有一定的了解我们才知道如何提高它的寿命。
1、模具失效形式及机理：模具种类繁多，工作状态差别很大，损坏部位也各异，但失效形式归纳起来大致有三种，即磨损、断裂、塑性变形。
(1)磨损失效模具在服役时，与成形坯料接触，产生相对运动。
由于表面的相对运动，接触表面逐渐失去物质的现象叫磨损。
磨损失效可分为以下几种：疲劳磨损两接触表面相对运动时，在循环应力(机械应力与热应力)的作用下，使表面金属疲劳脱落的现象称为疲劳磨损。
气蚀磨损和冲蚀磨损气蚀磨损金属表面的气泡破裂，产生瞬间的冲击和高温，使模具表面形成微小麻点和凹坑的现象叫气蚀磨损。
冲蚀磨损液体和固体微小颗粒反复高速冲击模具表面，使模具表面局部材料流失，形成麻点和凹坑的现象叫冲蚀磨损。
磨蚀磨损在摩擦过程中，模具表面和周围介质发生化学或电化学反应，再加上摩擦力的机械作用，引起表面材料脱落的现象叫磨蚀磨损。
磨损的交互作用摩擦磨损情况很复杂，在一定的工况下模具与工件(或坯料)相对运动中，磨损一般不只是以一种形式存在，往往是以多种形式并存，并相互影响。
(2)断裂失效模具出现大裂纹或分离为两部分和数部分丧失服役能力时，成为断裂失效。
断裂可分为塑性断裂和脆性断裂。
模具材料多为中、高强度钢，断裂的形式多为脆性断裂。
脆性断裂又可分为一次性断裂和疲劳断裂。
(3)塑性变形失效塑料模具在服役时承受很大的应力，而且不均匀。
当模具的某个部位的应力超过了当时温度下模具材料的屈服极限时，就会以晶格滑移、孪晶、晶界滑移等方式产生塑性变形，改变了几何形状或尺寸，而且不能修复再服役时，叫塑性变形失效。
塑性变形的失效形式表现为镦粗、弯曲、形腔胀大、塌陷等。
模具的塑性变形是模具金属材料的屈服过程。
是否产生塑性变形，起主导作用的是机械负荷以及模具的室温强度。
在高温下服役的模具，是否产生塑性变形，主要取决于模具的工作温度和模具材料的高温强度。
2、模具寿命的影响因素(1)模具结构的影响模具结构对模具受力状态的影响很大，合理的模具结构能使模具工作时受力均匀，不易偏载，应力集中小。
模具种类繁多，形式差别很大，工作环境也不尽相同。
圆角半径：圆角半径分为外(凸)圆角半径和内(凹)圆角半径。
工作部位圆角半径的大小，不仅对成形过程及成形件品质有影响，也对模具的失效形式及寿命产生影响；模具结构形式：整体模具与镶拼模具整体模具的凹圆角半径很易造成应力集中，并由此引起开裂。
模具的导向采用导向装置的模具，能保证在模具中各相关零件相互位置的精度，增加模具抗弯曲、抗偏载的能力，避免模具不均匀磨损。
(2)模具工作条件的影响成形件的材料、温度：材质成形件的材料有金属和非金属。
一般来讲，非金属材料的强度低，所需的成形力小，模具受力小，模具寿命高。
因此，金属件成形模比非金属成形模的寿命低;温度在成形高温工件时，模具因接受热量而升温，随着温度的上升，模具的强度下降，易产生塑性变形。
同时，模具同工件接触的表面与非接触表面温度差别很大，在模具中造成温度应力。
设备特性：设备的精度与刚度模具成形工件的力是由设备提供的，在成形过程中，设备因受力将产生弹性变形。
速度设备对模具及工件的作用力是在一段时间内逐渐增加的，设备速度影响施力过程。
设备速度愈高，模具在单位时间内受的冲击力愈大(冲量大)；时间愈短，冲击能量来不及传递和释放，易集中在局部，造成局部应力超过模具材料的屈服应力或断裂强度。
因此，设备速度越高，模具越易断裂或塑性变形失效；润滑：润滑模具与坯料的相对运动表面，可减少模具与坯料的直接接触，减少磨损，降低成形力。
同时，润滑剂还能在一定程度上阻碍坯料向模具传热，降低模具温度，对提高模具寿命都是有利的。
(3)模具材料性能的影响模具材料的性能对模具的寿命影响较大，这些性能包括：强度、冲击韧度、耐磨性、耐蚀性、硬度、热稳定性和耐热疲劳性。
(4)模具制造过程的影响在模块锻造时，模块加热和冷却所带来的内外温差会产生温差应力；镦粗、冲孔和扩孔等过程如技术参数选择不当易使锻坯开裂。
此外，当锻比超过一定值后，由于形成纤维组织，横向力学性能急剧下降，导致各向异性；在模具的电加工中，会出现不同程度的变质层，此外由于局部骤热和骤冷，还容易形成残余应力和龟裂；模具的热处理：模具热处理安排在模块锻造、粗加工之后，几乎是模具加工的最终工序。
模具材料的选用及热处理工序的确定对模具性能的影响极大（5）模具维护与管理现场维护：模具安装在相应设备上工作之前、工作之后和工作间隙停顿时的维护称为现场维护。
现场维护对热作磨具尤为重要。
它包括预热、间歇工作时的保温以及停工时候的缓冷。
非现场维护：模具从设备上拆下来的维护称为非现场维护。
它包括去应力退火和超前修模。
模具的管理广义上讲，是模具在制造和使用等过程中要严格按规定要求进行，生产中则是模具有安装、调试、拆卸、运行保管时要遵守规则，避免人为的的疏忽而带来模具的损伤。
对模具按时保养和检查。
对于加工过后的模具使用电解工超声波清洗法清洗效果更好.清洗的同时起到防锈的作用。
每日的例行检查和维护：运行中的模具是否处于正常状态、是否有低压锁模保护；活动部位如导柱、顶杆、行位是否磨损，润滑是否良好？要求至少12小时要加一次油，特殊结构要增加加油次数。
模具的固定模板的螺丝和锁模夹是否松动；生产正常状况:检查产品的缺陷是否与模具有关；下机时要对模具进行全面检查并进行防锈处理: 抹干型腔、型芯、顶出机构和行位等部位水份并喷洒模具防锈剂或涂抹黄油。
下机后的模具要放在指定地点并作好记录: (1)模具状况：完好还是待修。
(2)下模时的防锈处理方式。
每季的例行检查：主要是对放置两个月以上没有使用的模具进行清理维护。
打开模具,检查内部防锈效果,有异常情况,须重新进行防锈处理. 长期不使用的模具须涂抹黄油。
放回原位并作好记录。
因此在工作中我们要做好对模具的维护和保养工作这样不断可以延长模具的使用寿命同时也降低了成本。
因此，为了提高模具的寿命，我们必须从多方面来考虑，在此过程中我们需要不断的创新和学习，为模具的发展贡献一份力量。
二、简述提高模具寿命的工艺发展现状及前景展望。
首先，我们必须了解国内的模具发展现状，第一：市场竞争激烈，加速了产品的更新换代加快了模具制造的发展；第二：对模具的要求越来越高；第三：在国外的一些发达国家其模具的发展很快，成为一个专门的生产行业，并逐渐实行标准化、专业化、商品化；第四：随着国家经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，也为其发展提供了巨大的动力。
近10年来，中国模具工业一直以每年15％左右的增长速度快速发展。
据不完全统计，中国目前约有模具生产厂点3万余家，从业人员有100多万人，全年模具产值近1000亿元人民币。
其中产值过亿元的模具企业有20多家，产值5000万至1亿元的中型企业有几十家，产值2000万左右的企业占很大比例。
近年来，模具行业结构调整步伐加快，主要表现为大型、精密、复杂、长寿命模具标准件、模具标准件发展速度高于行业的总体发展速度；塑料模和压铸模比例增大；面向市场的专业模具厂家数量及能力增加较快；随着经济体制改革的不断深入，“三资”及民营企业的发展很快。
在各地方政府的支持与鼓励下，我国已经形成多个模具工业园区，在完善产业链、吸引外资及加强社会投资方面均起到积极作用。
尽管中国模具工业的发展在地域分布上存在不平衡性，模具行业地域分布特色日渐成形，从地区分布来看，以珠三角、长三角为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。
模具生产最集中的地区在珠江三角和长江三角地区，其模具产值约占全国产值的三分之二以上。
但是与国外模具制造的差距仍然落后20年，主要表现在：标准化程度低；模具品种少、效率低；模具制造精度低、周期长；模具寿命短、材料利用率低；技术力量落后，管理水平较差。
对于模具寿命的工艺发展现状，由于现在国内的模具的技术水平并不太高，从而影响了它的使用寿命等等。
我们现在主要是从它的加工工艺入手。
随着模具成型零件的日渐大型化和零件的高生产率要求一模多腔，致使模具日趋大型化，大吨位的大型模具可达100吨，一模几百腔、上千腔，要求模具加工设备大工作台、加大y轴z轴行程、大承重、高刚性，高一致性。
模具加工的模具钢材料硬度高，要求模具加工设备具有热稳定性、高可靠性。
对复杂型腔和多功能复合模具，随着制件形状的复杂化，必须要提高模具的设计制造水平，多种沟槽、多种材质在一套模具中成形或组装成组件的多功能复合模具，就要求加工编程程序量大，具有高深孔腔综合切削能力和高稳定性，提高了加工难度。
模具加工的精细化使加工设备的复合性、高效性更加引人关注。
高速铣削具有的可加工高硬材料、加工平稳、切削力小、工件升温变形小等诸多优点使模具企业对高速加工日益重视。
高动态精度。
机床生产企业介绍的静态性能在模具三维型面加工时，不能反映实际加工情况。
模具的三维曲面高精度加工，更提出了高动态精度性能的要求，高速高精度还要在机床的高刚性、热稳定性、高可靠性以及高品质的控制系统相配合才可能实现。
未来模具加工工艺发展趋势，模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。
达到这一要求急需发展如下几项：(1)全面推广CAD/CAM/CAE技术，模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。
随着微机软件的发展和进步，普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟，各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度；进一步扩大CAE技术的应用范围。
计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。
(2)高速铣削加工，国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。
另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。
高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。
目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。
(3)模具扫描及数字化系统，高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。