模具材料习题(答案)

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。

二、判断题

1•无磁模具钢制的模具主要用于磁性材料的成形，以及无磁轴和其他在强磁场中不产生磁感应的结构零件的成形。V 2•抗冲击冷作模具钢成分接近合金调质钢，基体钢属于高强韧性冷作模具钢。V

3. 基体钢，一般是指其成分相当于高速钢正常淬火组织中基体成分相同的钢，与高速钢相比，基体钢的过剩碳化物少，

颗粒细小，分布均匀，强韧性好，同时还保持较高的耐磨性的热硬性，不仅适用于冷作模具，也可用于热作模具。V 4•硬质合金是将一些高熔点、高硬度的金属碳化物粉末（如C、TiC等）和粘结剂（Co、Ni等）混合后，加压成型，

再经烧结而成的一种粉末冶金材料。钨钴类硬质合金和钨钴钛类硬质合金。冷冲模用硬质合金一般是钨钴类。V

5•金属陶瓷硬质合金的共性是：具有高的硬度、高的抗压强度和高的耐磨性，可以进行锻造及热处理。主要用来制作多

工位级进模、大直径拉深凹模的镶块。x

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）

①40棒料下料剪刃（A）铜合金压铸模（B ）塑钢门窗成型模（C）

A、6W6MoCr4V

B、3Cr2W8V

C、0Cr16Ni4Cu3Nb （PCR）

D、10Ni3MnCuAI （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、铳、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。与硬质合金相比，具有较好的韧性。具有良好的自润滑性、较低的摩擦系数、优良的化学稳定性。

2•简述冷冲模材料选用的一般原则。

答：①模具承受冲击负荷大时，应以韧性为主。②模具迫使金属沿型腔塑性流动的作用力大（即坯料变形抗力大）时，应

以硬度和耐磨性为主；作用力小时，应以强度为主，并适当考虑韧性和耐磨性。③模具型腔复杂时，应以韧性和尺寸精度为主。

④模具尺寸大时，应以整体强度、刚度和尺寸精度为主。⑤模具加工批量大时，应以硬度和耐磨性为主。

1、冷作模具材料种类繁多，主要用于制造冷冲裁、冷镦模、冷挤压模、冷拉丝模_滚丝模和冲剪模等。

2、根据板料的厚度，冷冲裁模具可分为薄板冲裁模和厚板冲裁模两种，厚板冲裁模承受的负荷大，刃口更易磨损，凸模更易崩刃、折断，因此选材主要考虑材料的

耐磨性和强韧性。

3、目前，使用最多的冷作模具材料是Cr12 和Cr12MoV。

4、低淬透性冷作模具钢使用最多的是：T10A钢和Cr2钢。低变形冷作模具钢是在碳素工具钢的基础上加入少量合金元素而发展起来的，常用的是：猛铬钨

系钢和猛2系钢

5、特殊用途冷作模具钢主要有两类：一类为典型的耐腐蚀模具钢，另一类为无磁模具钢。

6、冷作模具钢的强韧化处理工艺包括低淬低回、高淬高回、微细化处理、等温和分级处理。

7、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b s和屈服强度b 02。

二、判断题1、冲裁模的工作部位是刃口。V

2、冷挤压模的凹模主要失效形式是断裂、塑性变形及磨损。V

3、9Mn2V钢中锰的作用是为了提高钢的淬透性。V

4、厚板冲裁模强韧化处理方法有双液淬火和碱浴淬火。V

5、Cr12Mo1V1是研制的新钢种，由于Mo、V含增加。其组织进一步细化。钢的耐磨性、强韧性较Cr12MoV要高，但锻造性能稍差，易锻裂，退火软化也比较困难。V

6、6W6Mo5Cr4V钢主要用于取氏高速钢或Cr12型钢制作易于脆断或开裂的冷挤压凸模或冷镦模，寿命可提高2~10倍。用于大规格的圆

钢下料剪刀，可提高寿命数十倍。V

三、选择题

1、下列钢种不属于高韧性冷作模具钢的是（D ）A、高速钢B、降碳高速钢C、基体钢D、马氏体时效钢

2、65Cr4W3Mo2VNb钢的简称代号是（ D ) A、LD 钢B、012Al 钢C、6W6 钢D、65Nb

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

四

多项选择题：

、

1、属低淬透性冷作模具钢的有：（ A E H )

2、属低变形冷作模具钢的有：（ D F J )

3、属高耐磨微变形冷作模具钢的有：( B I )

4、属高强度高耐磨冷作模具钢的有：( C G )

(A) T8A ; (B) Cr12; (C) W18 Cr 4V ; (D) CrWMn ; (E) GCr15 ; ( F) 9CrWMn ; (G) W6Mo5Cr4V2 ; (H) 9SiCr; (I) Cr12MoV ;

（J）9Mn2V。

五、问答题

1、冷挤压模具工作零件对材料有何特殊要求？

答：在冷挤压过程中，需要承受外套的预压应力和挤压过程中的拉应力，凸模则承受巨大的压应力。工件在变形过程中所产生的热量也部分地被模具吸收，所以模具材料还需要具有一定地高温硬度和热稳定性。另外，模具表面往往回产生磨损和挤伤，从而造成模具零件尺寸和形状的变化，并且使模具零件表面粗糙度增大，使模具失效。

2、Cr12MoV钢有何特点？

答：Cr12MoV钢有高淬透性，截面为300〜400mm以下者可以完全淬透，在300〜400C时仍可保持良好硬度和耐磨性，韧性较Cr12 钢高，淬火时体积变化最小。

可用来制造断面较大、形状复杂、经受较大冲击负荷的各种模具和工具。例如，形状复杂的冲孔凹模、复杂模具上的镶块、钢板深拉深模、拉丝模、螺纹挫丝板、冷挤压模、冷切剪刀、圆锯、标准刀具、量具等。

3、冲裁模工作零件材料选择的原则是什么？

答：冲裁模一般根据被加工工件的材料种类、厚度、生产批量和模具的尺寸精度、形状的复杂程度等因素选择工作零件的材料。

4、简述拉深模的工作特点、主要失效形式。

答：拉深模的工作对象为冷作钢板和有色金属板材，依靠模具使坯料产生塑性变形，从一种形状变为另一种形状。拉深时拉深载荷通过凸模园角部位传给工件，工件外面部分通过凹模端面与压边圈之间向内流动，成形过程中，工件给凸模园角半径、对凹模的端面及园角半径有很大的压力和摩擦力。