2012冷冲压模具选材及热处理工艺方案设计

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2012冷冲压模具选材及热处理工艺方案设计-封皮

天津中德职业技术学院毕业设计(论文)说明书姓名模具设计与制造专业09级年级2012 年 4 月日天津中德职业技术学院毕业设计任务书设计项目：冷冲压模具选材及热处理工艺方案设计完成期限：自 2012 年 1 月 15 日至 2012 年 4 月 30 日所属部门：机械工程系班级：09模具3班学生姓名：指导教师：赵峰主任签字：批准日期：一、设计（论文）的原始依据：以校内专业学习和下企业实习内容相结合为依据二、设计内容和要求：（一）．内容包括冷冲压模具的种类；冷冲压模具材料种类、牌号、成分、特点及应用。

从各个方面多种角度进行综合分析，包括成分、性能、失效形式、失效分析方法和步骤、模具寿命、工艺性分析；行业分析；批量分析；实例分析等；在上述基础上对各种典型冷冲压模具确定多种选材方案、工艺路线及详细热处理工艺方案，内容包括应用范围、技术要求、性能要求、热处理工艺方案种类、工艺设备和参数、工艺改进方案、模具寿命如何提高等方面。

（二）．格式要求1．标题：设计课题名称。

2．作者（班级、姓名、学号）3．目录：要求标题层次清晰。

目录中标题应与正文中标题一致。

4．摘要：应扼要叙述本课题的主要内容、课题的特点及结论，文字要简练。

中文摘要约200字左右；通常在毕业课题论文全文完成后再写摘要。

5．关键词6．前言：应说明本课题的目的、意义、范围及应达到要求；本课题的指导思想等。

7．正文：正文是作者对自己所研究课题的详细表述。

8．结论：对整个工作进行归纳和综合而得出的总结：它集中反映课题的研究结论9．谢辞：简述自己通过本设计的体会，并对指导教师和协助完成课题的有关人员表示谢意。

10．参考文献与附录：这是毕业论文不可缺少的组成部分。

它反映毕业论文的取材来源、材料的广博程度及可靠程度。

应列出主要参考文献。

11．将各种图纸、数据表格等附于其后。

12．论文排版格式：第一层次题序和标题用小三号黑体字；第二层次题序和标题用四号黑体字；第三层次题序和标题用小四号黑体字；正文用宋体小四号（英文用新罗马体12号）；报告页面设置注意装订线，页码一律用小5号字标明；正文采用单倍行距，标准字符间距。

《冷冲压工艺及模具设计》教案

《冷冲压工艺及模具设计》教案一、教学目标1. 了解冷冲压工艺的基本概念、特点和应用范围。

2. 掌握冷冲压模具的分类、结构及工作原理。

3. 学会分析冲压工艺过程，选择合适的模具和工艺参数。

4. 能够设计简单的冷冲压模具，并了解其制造和维修过程。

二、教学内容1. 冷冲压工艺的基本概念、特点和应用范围。

2. 冷冲压模具的分类、结构及工作原理。

3. 冲压工艺过程的分析方法及步骤。

4. 模具设计的基本原则和方法。

5. 冷冲压模具的制造和维修过程。

三、教学方法1. 讲授：讲解冷冲压工艺及模具设计的基本概念、原理和方法。

2. 案例分析：分析实际生产中的冷冲压工艺问题和解决方案。

3. 课堂讨论：引导学生探讨冷冲压模具设计的优化方法和技巧。

4. 实践操作：安排工厂实习或实训，让学生亲身参与冷冲压工艺操作和模具制造。

四、教学安排1. 第1-2课时：讲解冷冲压工艺的基本概念、特点和应用范围。

2. 第3-4课时：介绍冷冲压模具的分类、结构及工作原理。

3. 第5-6课时：学习冲压工艺过程的分析方法及步骤。

4. 第7-8课时：讲解模具设计的基本原则和方法。

5. 第9-10课时：学习冷冲压模具的制造和维修过程。

五、教学评价1. 课堂参与度：评估学生在课堂讨论中的表现，包括提问、回答问题和分享观点等。

2. 课后作业：评估学生完成的课后作业，包括练习题和案例分析报告。

3. 实践操作：评估学生在工厂实习或实训中的表现，包括操作技能和解决问题能力。

4. 期末考试：设计一份涵盖所有教学内容的期末考试，评估学生的综合理解和应用能力。

六、教学资源1. 教材：《冷冲压工艺及模具设计》教材。

2. 课件：制作详细的课件，包括图文并茂的讲解和实例。

3. 视频资料：收集相关的冷冲压工艺和模具制造的视频资料，用于直观展示工艺过程。

4. 实践基地：确保有工厂或实验室供学生进行实习或实训。

七、教学注意事项1. 强调安全：在实践操作环节，确保学生遵守工厂或实验室的安全规定，防止意外事故发生。

冷冲模选材与热处理工艺初探

冷冲模选材与热处理工艺初探摘要:本文主要分析模具材料性能特点、合理选材的方法以及冷冲模的选材原则;探讨模具零件热处理技术与材料关系、热处理对模具制造的各方面影响以及较新的模具热处理技术。

关键词:冷冲模;材料;选材原则;热处理1冷冲模材料的选择1.1模具材料模具材料对于改善模具的使用性能与加工性能、保证工作寿命和降低生产成本关系重大。

通常按用途将模具材料分为三大类:冷作模具、热作模具和塑料成形用模具材料。

模具材料的选择应考虑模具零件的使用性能和加工性能。

1.1.1硬度和耐磨性:这是使模具零件在特定的工作条件下,不因其表面质量或精度发生变化而造成模具过早失效的可靠保证之一。

冷冲模零件一般要求硬度在HRC60左右。

1.1.2强度和韧性:在工作时,模具既要有足够强度,承受高压;又要有一定的韧性,承受冲击。

1.1.3加工性能:模具材料的加工性能包括冷加工性能和热加工性能等。

1.1.4淬火温度和淬火变形:一般希望模具材料的淬火温度范围较宽,热处理变形程度较小。

1.1.5淬透性和淬硬性:淬硬性主要取决于钢的含碳量;淬透性主要取决于钢的化学成分、合金元素含量和淬火前的组织状态。

1.2模具材料的合理选择模具材料的选择是针对具体的模具零件,在相应的模具材料中选择出一、两种较为理想或合适的材料的过程,合理选材是保证模具寿命、提高材料利用率的基本要求。

模具零件材料应满足一下要求:1.2.1使用性能足够:根据工作条件,失效形式、寿命要求、可靠性的高低等提出材料的强度、硬度、塑性、韧性等使用性能要求。

1.2.2工艺性能良好:根据制造工艺流程及方法不同,保证所选材料具有良好的工艺性能。

1.2.3材料供应普遍:应考虑地方资源与市场供应情况,且品种规格应尽量少而集中,便于采购和管理。

1.2.4经济性合理:“满足制品要求,发挥材料潜力,经济技术合理”原则。

模具选材决策涉及两个关键要素:(1)模具的使用寿命,(2)被生产制品的经济性。

冷冲模材料与热处理

冷冲模材料与热处理冷冲模,冷作模工作零件常用材料及热处理模具类型常用材料热处理硬度（HRC）凹模凸模冲裁模形状简单、冲裁板料厚度＜3mmT8A、T10A、9Mn2V、Cr6WV、GCr15、45#喜淬火、回火58~6258~62形状复杂、冲裁板料厚度＞3mm，要求耐磨性高CrWMn、9SiCr、Cr12、Cr12MoV、Cr4W2MoV D2淬火、回火58~6258~62弯曲模一般弯曲模T8A、T10A淬火、回火54~5856~60要求耐磨性高、形状复杂、生产批量大的弯曲模CrWMn、Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1淬火、回火58~6258~62热弯曲模5CrNiMo、5CrMnMoH13、3Cr2W8V淬火、回火48~5248~52拉伸模一般拉伸模T8A、T10A、GCr15淬火、回火55~5855~58要求耐磨性高、生产批量大的拉伸模Cr12、Cr12MoV、YG8、YG15、D2我跟你说过，要求越低，冷作模１. 前言紧固件行业冷作模具主要完成金属或非金属材料的冲裁、弯曲、拉深、镦锻、挤压等工序，制作成各种螺栓、螺钉、螺母、垫片、销、铆钉等。

由于加载形式和被加工材料力学性能不同，各种模具的工作条件差别很大，故失效形式也不相同。

在以上模具中，模具工作条件最为恶劣的是镦锻模、挤压模，其次是厚板小孔冲裁模。

2. 冷作模具的失效镦锻模、挤压模主要用于螺栓、螺母、异型件的制造。

它用于金属体积成形。

成形模具所受的载荷轻重根据工作形状、尺寸、变形量以及变形材料的力学性能的不同而不同。

在生产中由于变形金属在模具型腔中剧烈流动产生严重摩擦，致使模具表面温度瞬时达到400 ℃，要求这类模具型腔能承受较大压力、张力和摩擦力，不开裂，不变形，不磨损。

对于冲裁模，它要求刃口在板料冲裁（锥垫、带齿垫片等）过程中保持锋利与完整，不崩刃、不变形、耐磨损，冲头尤其具有高的强韧性和耐磨性。

在生产中常见模具失效形式有以下几类：(1)断裂失效模具在使用中突然出现大裂纹或发生破损而失效。

冷冲凹槽模具的材料选用及热处理工艺

金属材料工程课程设计说明书设计题目：冷冲凹槽模具的材料选用及热处理工艺专业材料科学与工程班级材料115学生寸敏敏指导教师陈文革时惠英2014 年秋季学期设计任务冷冲凹槽，如图所示技术要求：硬度HRC58-62，变形允许双面间隙0.02-0.04mm，请选用适合的材料并通过适宜的热处理工艺达到技术要求。

本课题主要根据设计任务书的要求研究冷冲凹槽模具的材料选用及热处理工艺，即为了达到工件所要求的性能，而选用合适的材料，采取正确的热处理工艺。

目前常用的冲压模具钢材有碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。

综合服役条件、性能要求及失效形式选用了Cr4W2MoV高碳中铬钢，含碳量一般为1.2%左右，主要合金元素为铬，钨，钼，钒等，由于铬，钼的适当配比，使钢的过冷奥氏体稳定，获得良好的淬透性和力学性能，钒可以细化奥氏体晶粒，钼还可以有效改善钢的热强性并能够抑制回火脆性的产生。

钼和钒形成碳化物形成的碳化物，对钢的强度和耐磨性也有改善作用。

本文选择了合适的冷冲凹槽模具材料（Cr4W2MoV），并研究其经过高温淬火后三次高温回火的热处理工艺，确定了其预先经过球化退火以降低硬度，改善切削加工性能，为后续淬火做组织上的准备。

最终热处理工艺是淬火温度1020-1040℃（高温淬火），回火温度500-540℃（高温回火），回火三次，每次1-2h，硬度58-62HRC。

并对其进行性能检测，使得其得到设计任务书所要求的性能，并应用于实际中。

一.工役条件及所受载荷、性能要求、失效形式分析 (1)1.1. 工件的服役条件及所受载荷分析 (1)1.2工件的失效形式 (1)1.3.工件的性能要求 (2)二.选材及原因分析 (2)2.1.材料选择 (3)2.2.选材原因分析 (4)三、零件加工工艺路线制定及原因分析 (5)3.1冷冲模具制造的要求 (5)3.2零件生产加工工艺路线制定 (6)3.3.零件加工路线分析 (7)3.3.1下料 (7)3.3.2锻造 (7)3.3.3 球化退火 (8)3.3.4淬火 (8)3.3.5车削 (9)3.3.6高温回火（三次） (9)四.零件热加工过程及分析 (9)4.1热处理工艺确定 (10)4.1.1淬火温度的确定及原因 (10)4.1.2回火温度及时间的确定及原因 (10)4.2工件的热处理工艺曲线 (11)4.3工件热处理过程可能出现的缺陷 (11)五.性能检测方法及分析 (13)5.1冷冲凹槽模主要检测项目 (13)5.1.1在原材料进厂或锻件锻后，需要检测的项目 (13)5.1.2在热处理后，需要检测的项目 (13)5.2力学性能检测 (13)5.2.1硬度检测 (14)5.2.2强度和塑性检测 (14)5.2.3冲击韧性检测 (14)5.2.4疲劳极限检测 (15)5.2.5耐磨性检测 (15)5.3成分、组织及微观形貌检测 (15)六.总结 (16)参考文献 (16)一.工件的服役条件及所受载荷、性能要求、失效形式分析1.1. 工件的服役条件及所受载荷分析冲压加工是借助于常规或专用冲压设备的动力，使板料在模具里直接受到变形力并进行变形，从而获得一定形状,尺寸和性能的产品零件的生产技术。

冷冲模具材质表面热处理要求

冷冲模具材质表⾯热处理要求⼀、Flame Hardening⽕焰表⾯淬⽕概述Flame hardening has been utilized for many years to harden a wide variety of tools dies,molds,machine parts,and fixtures.Thereare many advantages to the flame hardening process.Someof these advantages are hardening in selective locations, varying the levels of hardness,speed of the process,low equipment costs and/or the hardening dies and die components that are too largeto heat treat in existing furnace equipment.⽕焰淬⽕⼀直被⽤于强化各种⼯具、模具、铸模、机器零件、夹具。

⽕焰硬化过程有很多优点，这些优势是硬化地点，硬化级别，速度具有可选择性，设备成本低廉，在现有的熔炉设备上不能对过⼤的硬化模具和部件进⾏热处理(flame surface quenching with acetylene and oxygen mixture combustion flame sprayed to the surface of parts, the parts quickly heated to quenching temperature, and then air cooling or water spray to the workpiece surface immediately, flame surface quenching is suitable for single piece or small batch production, hard and wear-resistant surface requirement, and can withstand the impact load of large medium carbon steel and medium carbon alloy steel parts, moulding surface covering parts such as convex R AngleAdvantages:⽕焰表⾯淬⽕的优势如下：1.Low equipment cost compared to conventional furnace heat treating2.Selectively harden particular sections of a die or tooling insert3.Process mobility,die components to be hardened on line4.Fast low cost processing by comparison to furnace hardening/doc/33185e05f12d2af90242e6f7.html rge parts can be hardened with minimal distortion6. Parts too large to be furnace hardened can be hardened1. 和传统熔炉热处理相⽐设备成本较低2. 模具或零部件选择性的硬化区域3. ⼯艺的流动性，线上需要硬化的模具组件4. 更快更便宜5. ⼤的件可以在最⼩变形的情况下硬化6.⽆法使⽤熔炉硬化的⼤的件可以进⾏⽕焰硬化Concer ns:⽕焰表⾯淬⽕关注点事项1.Operator skill,experience and dedication2.Cracking and distortion of the workpiece3.Shallow,low,nonuniform hardness penetration(case depth)4.Inadequate equipment and/or a poor working environment5.Overhardening,grain coarsening and melting and cracking of stressraisers(sharp corners,sharp edges,section changes,thin wallsections,weld areas.6.Decarburization and scaling7. Part distortion from nonuniform stress development1. 操作⼈员的技术，经验和对⼯作的投⼊2. ⼯件的开裂和变形3. 淬⽕层的深浅，不均匀的硬化渗透（深度）4. 设备不⾜，⼯作环境差5. 过硬化，晶粒粗化，应⼒集中处的融化和开裂（锐⾓，尖⾓，部分变化，薄的侧壁部分，焊接区域）6.脱碳和剥落7. 产⽣应⼒不均匀导致的鈑件变形A good example,of the advantages of flame hardening as opposed to conventional furnace hardening are automotive stamping draw dies.These large dies are frequently too large and heavy to furnace treat,quench and temper.They may also have a large percentage of area does not need to be hardened.Flame hardeningcan selectively harden specific areas i.e.,radii,character lines,and other high wear areas rapidly and conveniently.⽕焰淬⽕的优势包括⾃动冲压拉延模。

关于冲压模具常用金属材料及其热处理工艺研究

关于冲压模具常用金属材料及其热处理工艺研究摘要：国家制造业的水平会由模具技术水平高低展现。

冷冲压模具具备良好的耐磨性、强韧性等特点，其中热处理工艺是模具制造的关键工序，热处理工艺可以增强模具材料的表面或内部的显微组织结构来控制其性能。

对冷冲压模具常用金属材料及其热处理工艺进行分析，以其增强冲压模具的使用效果。

关键词：冲压模具；热处理工艺；金属材料模具作为高新技术产业中的重要组成部分，也是工业、制造业生产过程中使用的基础装备。

利用模具进行产品的生产，可以提升产品的生产效率。

模具技术具备较强的综合性，包含工艺装备技术、材料技术等，也作为冶金、计算机、热处理等共同打造的系统性工程。

使用冲压模具结合热处理工艺，可以提升金属材料的加工效率和模具的使用寿命。

1冲压模具材料选择办法及类型1.1 冲压模具材料选择办法在对冲压模具材料进行选择的过程中，需要将加工工件的数量首先进行考虑，若数量较少，就可以不选用寿命更长的模具材料，用于节省生产成本。

其次，要了解冷冲压工件的加工材料实际材质，不同的材质将会具备不同的冲压性能，因此需要选择合理的模具材料。

1.2 冲压模具材料类型1.2.1碳素工具钢材料我国碳素工具钢产量大，使用广泛。

这是因为碳素工具钢具备一些显而易见的优点：第一，可锻性好，方便锻造成所需的形状；第二、退火易软化，退火之后迅速软化，便于下一步的加工流程。

1.2.2 高碳高铬模具钢材料与碳素工具钢相比，高碳高铬模具钢表现出了更好的淬硬性、耐磨性。

高碳高铬模具钢因为本身的特性而不容易发生变形等情况，被看作是高耐磨及微变形模具钢。

2冲压模具常用的金属材料及热处理在对模具所用材料进行分类时，需要将模具的使用条件作为基础，其中包含塑料模具钢、热作模具钢与冷作模具钢。

在本文中主要分析冲压模具钢材料及热处理，冲压模具的材料需要具备良好的抗咬合性、抗变形性等特点，因此也对模具材料提出了较高的要求。

在工业进行生产的过程中，模具制造会花费较高的生产成本，尤其是塑料模、冷冲模等，会对加工提出更高的要求。

冲压模具金属材料及热处理工艺技术要点

冲压模具金属材料及热处理工艺技术要点摘要：冲压模具常用金属材料热处理工艺，需要严格控制各个环节质量，保证金属材料性能的基础上，经过热处理后经过冲压处理成为设备零部件，促进设备抗磨损与耐压性能提升，延长设备使用寿命。

但金属材料热处理过程中容易出现变形问题，变形严重时直接造成材料开裂，影响到材料质量，本文就此展开论述。

关键词：冲压模具；热处理工艺；技术控制1、冷冲压模具常用金属材料1.1碳素工具钢材料在我国碳素工具钢的产量非常大，使用也非常广泛。

这主要是因为碳素工具钢具备一些显而易见的优点：第一，可锻性好，方便锻造成所需的形状；第二、退火易软化，退火之后迅速软化，便于下一步的加工流程；第三、切削加工性好，因为碳素工具钢硬度小，非常容易进行切削处理；第四、价格便宜，这是决定碳素工具钢得以广泛使用的根本原因。

但同时，碳素工具钢也还存在许多不足之处，比如淬透性低，需额外通过水作为加工过程中的冷却剂，如此就会造成碳素工具钢发生更多的变形及断裂等问题。

因为碳素工具钢具备的这些优缺点，它适用的模具一般都具有这样的特点：尺寸较小，受力不大，形状较为简单，且对形状的变行要求不是很高，用碳素工具钢制作这样的模具，可以节省大量资源，但对于那些大受力、形状复杂、形状变形要求高的模具用碳素工具钢并不适合。

1.2高碳高铬模具钢材料与碳素工具钢相比，高碳高铬模具钢表现出了更好的淬硬性、淬透性、耐磨性，高碳高铬模具钢因为本身不容易发生变形等特性，被看作是高耐磨及微变形模具钢，高碳高铬模具钢要比高速钢在承载能力方面稍低。

高碳高铬模具钢的缺点是碳化物有比较严重的偏析问题，在实际冲压过程中必须对其反复进行改锻、镦拔，以逐步改善材料内碳化物的均匀水平，如此才会提升高碳高铬模具钢的使用性能。

1.3高速钢材料目前使用的高速钢，多是通过添加钼系元素等方式锻造出来的，高速钢因而具有非常优秀的使用性能，优势最明显的地方就是热塑性及强韧性都非常高，也因此获得非常大的发展空间，在冷作模具高精度及大批量工业化生产中，占有非常重要的地位。

冷冲压模具热处理工艺守则

XXX 有限公司企业标准1范围本标准规定了冷冲压模具热处理中的材料规格、设备与工具、准备工作、工艺规范、操作方法与注意事项、质量检验及安全注意事项等。

本标准适用于45、T8A 、T10A 、Crl2MoV. 7Cr7Mo3V2Si 等制造的冷冲压模具的热处理。

2材料规格材料牌号碳素结构钢：45钢等。

碳素工具钢：T8A 、T10A 等。

合金工具钢：Crl2MoV (类似于 D2、SKDH)、7Cr7Mo3V2Si (LD)等。

2.1化学成分常用冷冲压模具用钢的化学成分见表lo 表1常用冷冲压模具用钢的化学成分2.3钢的临界点常用冷冲压模具用钢的临界点见表2o表铁丝、钢筋、固体渗碳剂、石棉板、石棉绳、铁皮等。

3设备与工具3. 1加热设备 2006-07-08 发布 1.1.1 20 Kw 高温箱式炉，附温度自动控制记录仪表。

1.1.210 Kw 高温箱式炉，附温度自动控制仪表。

冷冲压模具热处理工艺守则冷冲压模具热处理工艺守则Q/XXX022-2006代替 Q/XXX455-19962006-07-28 实施 2006-07-28 实施1.1.375 Kw埋入式电极盐浴炉，附温度自动控制记录仪表。

1.1.424Kw井式回火炉，附温度自动控制记录仪表。

1.1.5外热式硝盐槽，附温度自动控制仪表。

3.2冷却设备3.2.1盐水槽：介质成分为8%〜10% NaCI水溶液，密度1.03〜1.07,使用温度W40℃。

3.2.2机油槽：介质成分为L—AN32机械油，使用温度W70°C。

3.2.3柴油槽：介质成分为0#或2#柴油，使用温度＜70℃。

3.2.4外热式硝盐槽，附温度自动控制仪表。

3.3清洗设备热水槽。

3.4辅助设备砂轮机、行车等。

3.5工具铁箱、铁架、吊具、钳子、钩子、铁篮、垫铁等。

4准备工作4.1设备的准备工作按照各种设备的操作规程及工艺守则做好设备使用前的准备工作。

4.2工夹具的准备工作按工艺规定选择合适的工夹具，并检查其是否完好。

冷冲压模具的热处理工艺

冷冲压模具的热处理工艺冷冲压模具是制造冲压零件必不可少的工具，其质量的好坏直接影响到零件的质量。

其中，热处理工艺对冷冲压模具的质量起着至关重要的作用。

本文将详细探讨冷冲压模具的热处理工艺。

1. 热处理工艺的作用冷冲压模具的热处理工艺的主要作用是增强材料的机械性能，提高材料的硬度、强度、韧性和耐磨性，以达到提高模具使用寿命的目的。

由于冷冲压模具的使用环境非常恶劣，面临着高温、高压等极端条件，所以在制造过程中必须对模具进行热处理，从而使其具有较好的耐热、耐腐蚀和耐磨损的性能。

2. 热处理工艺的种类冷冲压模具的热处理工艺主要有淬火、回火、正火、表面强化等。

下面将分别介绍各种工艺的作用和适用范围。

2.1 淬火淬火是在高温下迅速冷却，将钢件的组织转变为马氏体的一种工艺。

淬火能使模具的硬度、强度和耐磨性得到较大的提高，但其韧性却降低了。

因此，淬火工艺适用于冷冲压模具的切断刀具、切割机、成型模等较为坚硬的零件。

2.2 回火回火是在淬火后再加热处理，使钢件经过适当的保温时间后，使马氏体产生一定的分解，得到较为均匀的组织和机械性能。

回火能增强模具的韧性，减轻其脆性，同时保留一定的硬度和强度。

因此，适用于一些对模具韧性要求较高而强度和硬度要求适中的零件，如弯曲、拉直等工具。

2.3 正火正火是将未经淬火的钢件，经过加热均匀后，在适当的时间内使其冷却到室温，使其得到一定的硬度和强度。

正火适用于低碳、合金钢等模具材料的热处理。

2.4 表面强化表面强化是指对模具表面进行改性处理，改变其表面性质，以达到增强其耐磨性和耐腐蚀性的目的。

表面强化工艺包括浸渗、硬质合金喷涂和表面喷丸等。

其中，硬质合金喷涂是目前应用最广的表面强化技术之一。

喷涂层有良好的耐磨性和耐腐蚀性，可在模具表面形成一层坚硬的保护层，可以有效地提高模具的使用寿命。

3. 热处理工艺的注意事项冷冲压模具的热处理在实施时需要注意以下几点。

3.1 选择正确的热处理工艺不同的热处理工艺适用于不同的模具材料和零件类型。

冲压模具常用金属材料及其热处理工艺研究

冲压模具常用金属材料及其热处理工艺研究冲压模具是制造工业中常见的一种模具，主要用于冲压加工金属材料，如汽车零部件、电子产品外壳等。

在冲压模具的制造中，选择合适的金属材料和进行适当的热处理工艺对模具的性能和使用寿命至关重要。

本文将对冲压模具常用金属材料及其热处理工艺进行研究。

一、冲压模具常用金属材料1.优质合金工具钢：优质合金工具钢是冲压模具中最常用的材料之一，具有较高的硬度、耐磨性和强度，适用于制造高精度、高耐用性的模具。

常用的优质合金工具钢有SKD61、SKD11等。

2.低合金冷作模具钢：低合金冷作模具钢是一种经济实用的模具材料，具有较高的硬度和弯曲强度，适用于制造一般要求的冲压模具。

常用的低合金冷作模具钢有DC53、Cr12MoV等。

3.不锈钢：不锈钢具有良好的耐腐蚀性和抗氧化性，适用于制造对腐蚀性要求较高的模具。

常用的不锈钢有SUS304、SUS420等。

4.铝青铜：铝青铜具有良好的导热性和耐磨性，适用于制造导热要求较高的模具。

常用的铝青铜有QAL9-4、QAL10-3-1.5等。

二、冲压模具常用金属材料的热处理工艺1.普遍采用的热处理工艺包括淬火、回火和表面处理等。

2.淬火：淬火是将模具加热至一定温度后迅速冷却，目的是使模具具有较高的硬度和强度。

不同材料的淬火工艺参数有所不同，需根据具体材料选取合适的淬火工艺。

3.回火：回火是将经过淬火的模具再次加热至一定温度后稍微冷却，目的是消除淬火时产生的内应力和提高模具的韧性。

回火工艺参数的选择也需根据具体材料而定。

4.表面处理：表面处理包括氮化、渗碳、镀铬等，旨在提高模具的表面硬度、耐磨性和抗腐蚀性。

表面处理的选择应根据模具的具体用途和材料而定。

总的来说，冲压模具常用金属材料及其热处理工艺的选择应根据模具的具体用途、材料要求和成本考虑等因素综合考虑，以确保模具具有良好的性能和使用寿命。

当前，国内对冲压模具的研究仍有一定差距，还需要进一步加强材料和工艺的研究，提高模具的制造水平和市场竞争力。

冷冲压模具的热处理工艺

冷冲压模具的热处理工艺冷冲压模具是一种常用于金属加工的模具，其中热处理工艺是冷冲压模具制造过程中非常重要的一步。

本文将详细介绍冷冲压模具的热处理工艺。

一、热处理的概念在冷冲压模具制造中，热处理是指采用一定的加热、保温、冷却等方法，将制作好的模具材料进行改善其内部组织结构的工艺。

简单来说，热处理可以使模具材料的性能更加稳定、硬度更加均匀、适应性更加广泛，提高模具的使用寿命和耐磨性能。

二、热处理的分类热处理通常分为三类，即退火、正火和淬火。

1.退火：退火是将模具材料加热到一定温度，保温一段时间，然后缓慢冷却的工艺。

退火可以改善模具材料的塑性和韧性，并且使其组织结构得到松弛与改善。

2.正火：正火是将模具材料加热到一定温度（通常高于910℃），保温一段时间，然后迅速冷却的工艺。

正火使模具材料的硬度得到大幅提高，但对于一些高温合金钢，正火不一定适用。

3.淬火：淬火是将模具材料加热到一定温度，保温一段时间，然后迅速浸入油、水等冷却介质中，使温度迅速降低，加速钢材的晶体转变和相变。

淬火可以使钢材达到极高的硬度，但如果淬火温度过高或时间过长，就会导致钢材出现裂纹或变形等缺陷。

三、冷冲压模具的热处理工艺冷冲压模具的热处理工艺通常分为两个阶段：预热和精炼。

1.预热：在制造冷冲压模具的过程中，首先需要将钢材进行预热。

预热的目的是去除材料表面的氧化物、炭化物等附着物，使表面变得光滑，并减少热应力。

预热时温度通常控制在300℃左右，保温时间大约为2小时。

2.精炼：在预热完成后，需要进行精炼工艺。

该工艺包括退火、正火和淬火三种方式，具体选择哪种方式要根据冷冲压模具的材料和具体使用环境来确定。

(1)退火热处理工艺：退火热处理工艺分为两种，分别是软化退火和回火处理。

软化退火是将模具材料加热到较高的温度（通常为800℃-900℃），保温一段时间，然后缓慢冷却的工艺。

软化退火可以改善模具材料的韧性，增强其可塑性，并改善其冷变性。

该工艺一般适用于硬度较高的钢材。

冲压模具材料的选用及热处理要求

冲压模具材料的选用及热处理要求一. 冲裁模具材料的选用及热处理要求选用冲裁模具材料应考虑工件生产的批量，若批量不大就没有必要选择高寿命的模具材料；还应考虑被冲工件的材质，不同材质适用的模具材料亦有所不同。

对于冲裁模具，耐磨性是决定模具寿命的重要因素，钢材的耐磨性取决于碳化物等硬质点相的状况和基体的硬度，两者的硬度越高，碳化物的数量越多，则耐磨性越好。

常用冲压模具钢材耐磨性的劣优依次为碳素工具钢—合金工具钢—基体钢—高碳高铬钢—高速钢—钢结硬质合金—硬质合金。

此外还必须考虑工件的厚度、形状、尺寸大小、精度要求等因素对模具材料选择的影响。

1.传统模具用钢长期以来，国内薄板冲裁模用钢为T10A、CrWMn、9Mn2V、Cr12和Cr12MoV等。

其中T10A为碳素工具钢，有一定强度和韧性。

但耐磨性不高，淬火容易变形及开裂，淬透性差，只适用于工件形状简单、尺寸小、数量少的冲裁模具。

T10A碳素工具钢的热处理工艺为：760~810 ℃水或油淬，160~180 ℃回火，硬度59~62HRC。

CrWMn、9Mn2V是高碳低合金钢种，淬火操作简便，淬透性优于碳素工具钢，变形易控制。

但耐磨性和韧性仍较低，应用于中等批量、工件形状较复杂的冲裁模具。

CrWMn钢的热处理工艺为：淬火温度820~840 ℃油冷，回火温度200 ℃，硬度60~62HRC。

9Mn2V钢的热处理工艺为：淬火温度780~820 ℃油冷，回火温度150~200 ℃，空冷，硬度60~62HRC。

注意回火温度在200~300 ℃范围有回火脆性和显著体积膨胀，应予避开。

Cr12和Cr12MoV为高碳高铬钢，耐磨性较高，淬火时变形很小，淬透性好，可用于大批量生产的模具，如硅钢片冲裁模。

但该类钢种存在碳化物不均匀性，易产生碳化物偏析，冲裁时容易出现崩刃或断裂。

其中，Cr12含碳量较高，碳化物分布不均比Cr12MoV严重，脆性更大一些。

Cr12型钢的热处理工艺选择取决于模具的使用要求，当模具要求比较小的变形和一定韧性时，可采用低温淬火、回火（Cr12为950~980 ℃淬火，150~200 ℃回火；Cr12MoV为1020~1050 ℃淬火，180~200 ℃回火）。

冷冲裁模的选材原则及热处理要点

冷冲裁模的选材原则及热处理要点一、冷冲裁模选材原则冷冲裁模的选材是制定冷冲裁模具设计方案的基础，正确的选材能够保证冷冲裁模具的使用寿命和性能。

以下是冷冲裁模选材的原则：1. 材料的机械性能：选用具有较高硬度、强度和耐磨性的材料，以确保冷冲裁模具能够承受高强度的工作负荷和频繁的摩擦磨损。

2. 材料的热稳定性：冷冲裁模具在工作过程中会受到高温和冷却的交替作用，因此需要选用具有良好的热稳定性的材料，以防止因热膨胀和收缩而引起的变形和开裂。

3. 材料的耐腐蚀性：冷冲裁模具在工作环境中常常接触到酸碱溶液和腐蚀性气体，因此需要选用具有良好耐腐蚀性的材料，以延长冷冲裁模具的使用寿命。

4. 材料的加工性能：选用具有良好加工性能的材料，便于冷冲裁模具的加工和制造，并且能够满足复杂形状和高精度的要求。

二、热处理要点热处理是对冷冲裁模具进行加热和冷却处理，以改变其组织结构和性能，提高其硬度和耐磨性。

以下是热处理的要点：1. 预热：在进行热处理之前，需要对冷冲裁模具进行预热，以提高加热效果和避免因温度差引起的热应力。

2. 加热：将冷冲裁模具加热到适当的温度，通常使用电阻加热炉或气体加热炉进行加热。

加热温度的选择应根据具体材料和工艺要求来确定，通常为材料的临界温度以上。

3. 保温：在达到加热温度后，需要将冷冲裁模具保持在一定的温度下进行保温，使其组织结构发生相应的变化。

4. 冷却：冷冲裁模具保温时间结束后，需要进行冷却处理，通常采用水淬或油淬的方式进行冷却。

冷却速度的选择应根据具体材料和工艺要求来确定，以获得所需的硬度和组织结构。

5. 回火：某些情况下，冷冲裁模具在经过淬火后会出现过硬的情况，需要进行回火处理来降低其脆性和提高韧性。

回火温度的选择应根据具体材料和工艺要求来确定。

6. 退火：冷冲裁模具在使用一段时间后，可能会出现变形或裂纹等问题，需要进行退火处理来恢复其原有的组织结构和性能。

通过正确的选材原则和热处理要点，可以提高冷冲裁模的使用寿命和性能，满足工业生产的需求。

冷冲压模具的热处理工艺(

5.1 冷冲压模具的常规热处理工艺1退火将组织偏离平衡状态的钢加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却（一般为随炉冷却），以获得接近平衡状态组织的热处理工艺叫做退火。

火、扩散退火和去应力退火等等。

各种退火的加热温度范围和工艺曲线如图5-1所示。

（1）完全退火完全退火又称重结晶退火，是把钢加热至Ac3以上20-30℃，保温一定时间后缓慢冷却（随炉冷却或埋入石灰和砂中冷却），以获得接近平衡组织的热处理工艺。

亚共析钢经完全退火后得到的组织是F＋P。

完全退火的目的在于，通过完全重结晶，使热加工造成的粗大，不均匀的组织化和细化，以提高性能；或使中碳以上的碳钢和合金钢得到接近平衡状态的组织，以降低硬度，改善切削加工性能。

由于冷却速度缓慢，还可以消除内应力。

45钢经锻造及完全退火后的性能见表5-1状态σb /MPa σs/MPa Б5/% Ψ/% ak/KJ·m-2 HB锻造后完全退火650-750600-700300-400300-3505-1515-2020-4040-50200-400400-600≤229≤207 图5-1 碳钢各种退火和正火工艺规范示意图完全退火主要用于亚共析钢，过共析钢不宜采用，因为加热到Accm以上慢冷时，二次渗碳体会以网状形式沿奥氏体晶界析出，使钢的韧性大大下降，并可能在以后的热处理中引起裂纹。

（2）等温退火等温退火是将钢件或毛坯加热到高于Ac3(或Ac1)的温度，保温适当时间后，较快地冷却到珠光体区的某一温度，并等温保持，使奥氏体转变为珠光体组织，然后缓慢冷却的热处理工艺。

等温退火的目的与完全退火相同，但转变较易控制，能获得均匀的预期组织；对于奥氏体较稳定的合金钢，常可大大缩短退火时间。

（3）球化退火球化退火为使钢中碳化物球状化的热处理工艺。

球化退火主要用于过共析钢如工具钢、滚珠轴承钢，目的是使二次渗碳体及珠光体中的渗碳体球状化（退火前正火将网状渗碳体破碎），以降低硬度，改善切削加工性能；并为以后的淬火作组织准备。

冲压模具材料的选用及热处理要求

常用冲压模具钢材耐磨性的劣优依次为碳素工具钢—合金工具钢—基体钢—高碳高铬钢—高速钢—钢结硬质合金—硬质合金。

此外还必须考虑工件的厚度、形状、尺寸大小、精度要求等因素对模具材料选择的影响。

1.传统模具用钢长期以来，国内薄板冲裁模用钢为T10A、CrWMn、9Mn2V、Cr12和Cr12MoV等。

其中T10A为碳素工具钢，有一定强度和韧性。

但耐磨性不高，淬火容易变形及开裂，淬透性差，只适用于工件形状简单、尺寸小、数量少的冲裁模具。

T10A碳素工具钢的热处理工艺为：760~810 ℃水或油淬，160~180 ℃回火，硬度59~62HRC。

CrWMn、9Mn2V是高碳低合金钢种，淬火操作简便，淬透性优于碳素工具钢，变形易控制。

但耐磨性和韧性仍较低，应用于中等批量、工件形状较复杂的冲裁模具。

CrWMn钢的热处理工艺为：淬火温度820~840 ℃油冷，回火温度200 ℃，硬度60~62HRC。

9Mn2V钢的热处理工艺为：淬火温度780~820 ℃油冷，回火温度150~200 ℃，空冷，硬度60~62HRC。

注意回火温度在200~300 ℃范围有回火脆性和显著体积膨胀，应予避开。

Cr12和Cr12MoV为高碳高铬钢，耐磨性较高，淬火时变形很小，淬透性好，可用于大批量生产的模具，如硅钢片冲裁模。

但该类钢种存在碳化物不均匀性，易产生碳化物偏析，冲裁时容易出现崩刃或断裂。

其中，Cr12含碳量较高，碳化物分布不均比Cr12MoV严重，脆性更大一些。

冷冲模选材与热处理工艺初探

冷冲模选材与热处理工艺初探作者：王文景来源：《科技经济市场》2009年第11期摘要:本文主要分析模具材料性能特点、合理选材的方法以及冷冲模的选材原则;探讨模具零件热处理技术与材料关系、热处理对模具制造的各方面影响以及较新的模具热处理技术。

通常按用途将模具材料分为三大类:冷作模具、热作模具和塑料成形用模具材料。

模具材料的选择应考虑模具零件的使用性能和加工性能。

1.1.1硬度和耐磨性:这是使模具零件在特定的工作条件下,不因其表面质量或精度发生变化而造成模具过早失效的可靠保证之一。

冷冲模零件一般要求硬度在HRC60左右。

1.1.2强度和韧性:在工作时,模具既要有足够强度,承受高压;又要有一定的韧性,承受冲击。

1.1.3加工性能:模具材料的加工性能包括冷加工性能和热加工性能等。

1.1.4淬火温度和淬火变形:一般希望模具材料的淬火温度范围较宽,热处理变形程度较小。

1.1.5淬透性和淬硬性:淬硬性主要取决于钢的含碳量;淬透性主要取决于钢的化学成分、合金元素含量和淬火前的组织状态。

1.2.2工艺性能良好:根据制造工艺流程及方法不同,保证所选材料具有良好的工艺性能。

1.2.3材料供应普遍:应考虑地方资源与市场供应情况,且品种规格应尽量少而集中,便于采购和管理。

1.2.4经济性合理:“满足制品要求,发挥材料潜力,经济技术合理”原则。

模具选材决策涉及两个关键要素:(1)模具的使用寿命,(2)被生产制品的经济性。

2012冷冲压模具选材及热处理工艺方案设计

2012冷冲压模具选材及热处理工艺方案设计西安工业大学西安工业大学`姓名罗水华专业金属材料工程班级 B090210 学号 B090210112012 年 12 月 1 日2013 年 1 月 3 日1西安工业大学设计项目: 冷冲压模具及热处理工艺方案设计2012 11 15 2013 1 3 完成期限:自年月日至年月日系别: 机电信息系班级: B090210学生姓名: 罗水华指导教师: 刘健康批准日期:2西安工业大学摘要从当今世界范围的模具材料发展来看，无论是材料的品格、规格，或是材料的质量和数量，都可以基本满足现代模具工业的需要。

但对于一个具体的模具零件而言，欲从众多模具材料中挑选出最能满足其使用性能要求的材料，并制定出与该性能要求相匹配的合理的热处理方案，则不是一件容易的事。

冷作模具材料目前我国常用的冷作模具钢大致分为四大类:碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金。

尺寸小、形状简单、轻负荷的冷作模具通常用碳素工具钢制作;模具寿命不高、尺寸大、形状复杂;轻负荷的冷作模具一般用低合金工具钢:尺寸大、形状复杂;重负荷的冷作模具需采用中合金或高合金工具钢;受冲击负荷且模刃单薄的冷作模具一般选用高韧性模具钢;尺寸精度要求高、寿命长的模具则要选择粉末高速钢、硬质合金等高档材料。

市场流通仍以传统的老材料为主，新型的冷作模具钢，如DS、GD、CH、LD、GM、ER5、65Nb、012Al、LM2、RM2等20几个品牌应用等不普遍～作为课题研究，要了解冷冲压模具钢的热处理工艺，应选用成熟普遍的钢种来实践。

关键词:冷冲压模具;模具材料:热处理工艺。

目录第一章前言..............................................................................4 1.1 本课题内容概述........................................................................5 1.2.1 课题研究的目的和意义 (5)1.2.2 课题的研究内容 (5)3西安工业大学1.3 论文的组织结构...........................................................................5 第二章实验方案........................................................................5 2.1 原材料的选择 (6)2.1.1 概述 (7)2.1.2 冷冲压模具特点 (7)2.1.3 冷冲压模具主要损坏形式 (7)2.1.4 冲头材料的性能要求 (7)2.1.5 材料的选用...........................................................................7 2.2 加热设备的选择 (9)2.2.1 热处理设备概论 (9)2.2.2 电阻炉的选择........................................................................9 2.3 本课题的研究方案 (10)2.3.1 本课题研究过程总述 (10)2.3.2 实验设备 (10)2.3.3 实验材料 (10)2.3.4 实验步骤...........................................................................10 第三章热处理工艺.....................................................................11 3.1 原始组织.................................................................................11 3.2 9SiCr钢淬火..............................................................................11 3.3 9SiCr钢回火..............................................................................13 第四章实验结果分析 (14)4.1 金相组织分析.....................................................................14 4.2 9SiCr钢失效分析..................................................................15 第五章结论..............................................................................15 参考文献....................................................................................16 致谢 (17)第一章、前言4西安工业大学1、前言1.2 课题的研究目的和意义本课题主要研究冷冲压模具冲头热处理工艺的的设计，即为了达到工件所要求的性能，而采取正确的热处理工艺。