模具材料及表面處理課後習題部分答案

2021-03-04 09:35:22 字數 4451 閱讀 9730

1、模具及模具材料一般可以分哪幾類?

答:按照模具的工作條件分三類:冷作模具、熱作模具、成形模具

模具材料分類:(1)模具鋼:冷作模具鋼、熱作模具鋼、塑料模具鋼

(2)其他模具材料:鑄鐵、非鐵金屬及其合金、硬質合金、鋼結硬質合金、非金屬材料

2、評價冷作模具材料塑性變形抗力的指標有哪些?這些指標能否用於評價熱作模具材料的塑性變形抗力?為什麼?

答:評價冷作模具材料塑性變形抗力的指標主要是常溫下的屈服點σs或屈服強度σ0.2;

不能評價;因為評價熱作模具材料塑性變形抗力的指標應為高溫屈服點或高溫屈服強度,熱作模具的加工物件是高溫軟化狀態的材料,所受的工作應力要比冷作模具小得多。

3、反映冷作模具材料斷裂抗力的指標有哪些?

答:抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度等;

4、磨損型別主要有哪些?

答:磨料磨損、粘著磨損、氧化磨損、疲勞磨損;

5、模具失效有哪幾種形式?模具失效分析的意義是什麼?

答:失效形式:斷裂、過量變形、表面損傷、冷熱疲勞;

失效分析意義:模具的失效分析是對已經失效的模具進行失效過程的分析,以探索並解釋模具的失效原因,其分析結果可以為正確選擇模具材料、合理制定模具製造工藝、優化模具結構設計以及模具新材料的研製和新工藝的開發等提供有指導意義的資料,並且可**模具在特定使用條件下的壽命。

第二章冷作模具材料

6、冷作模具鋼應具備哪些使用效能和工藝效能?

答:(1)使用效能:良好的耐磨性、高強度、足夠的韌性、良好的抗疲勞效能、良好的抗咬合能力;

(2)工藝效能:可鍛性、可加工性、可磨削性、熱處理工藝性;熱處理工藝性包括:淬透性、回火穩定性、脫碳傾向、過熱敏感性、淬火變形與開裂傾向等。

7、比較低淬透性冷作模具鋼與低變形冷作模具鋼在效能、應用上的區別。

答:低淬透性冷作模具鋼:(1)碳素工具鋼:效能:鍛造工藝性好,易退火軟化,熱處理後有較高的硬度和耐磨性。缺點:淬透性低,熱硬性、耐磨性差,淬火溫度範圍窄;

應用:適宜製造尺寸較小,形狀簡單,受載較輕,生產批量不大的冷作模具。

(2)gcr15 效能:淬透性、硬度、耐磨性比碳素工具鋼高;淬火後,回火尺寸變化不大;cr提高該鋼的回火穩定性,回火後有較高的強韌性、耐磨性;

應用:適用於製造精度要求較高的小尺寸落料模、冷擠壓模、搓絲板和成型模等。

低變形冷作模具鋼:(1)crwmn 效能:具有較高的淬透性,由於加入1.

20%~1.60%(質量分數)鎢,形成碳化物,所以在淬火和低溫回火後具有一定的硬度和耐磨性。鎢有助於保持細小晶粒,從而使鋼具有較好的韌性,該鋼對形成網狀碳物比較敏感,而且這種碳公物網使工具刃部有剝落的危險。

應用:使用較為廣泛的冷作模具鋼。用於製造量具,如板牙、塊規、樣柱和樣套,,以及形狀複雜的高精度衝模等。

(2)9mn2v 效能:綜合力學效能比碳素工具我鋼,具有較高的硬度和耐磨性,淬透性很好,淬火時變形較小。由於鋼中含有一定量的釩,細化了晶粒,減小了過熱敏感性。

碳化物不均勻性比crwmn鋼好。

應用:用於製造各種精密量具、樣板,以及一般要求的尺寸較小的衝模、冷壓模、雕刻模、料模、剪刀、絲錐、板牙和鉸刀等。

8、比較cr12型冷作模具鋼與高速鋼在效能、應用上的區別。

答:cr12型冷作模具鋼: 效能:

高碳、高鉻型別萊氏體鋼,具有較好的淬透性和良好的耐磨性。由於鋼中碳質量分數最高可達 2.30%,從而鋼變得硬而脆,所以衝南韌性較差,幾乎不能承受較大的衝擊荷載,易脆裂,而且易形成不均勻的共晶碳化物。

應用:用於製造受衝擊荷載較小,且要求高耐磨性的冷沖模和衝頭,剪下硬且薄的金屬的冷切剪刃、鑽套、量規、拉絲模、壓印模、搓絲板、拉延模和螺絲滾模等。

高速鋼: 效能:具有高強度、高抗壓性、高耐磨性,同時具有很高的回火穩定性和熱硬性。

其承載能力位於各種傳統的冷作模具鋼之首。與cr12mov鋼相比,韌性、耐磨性和抗扭強度稍差。

應用:主要用來製作重負載衝頭,如冷擠壓鋼鐵材料的凸模,冷鐓衝頭,中厚鋼板沖孔衝頭(直徑為10-25mm),直徑小於5-6mm的小凸模以及用於衝裁奧氏體鋼、彈簧鋼、高強度鋼板的中、小型凸模和粉末冶金壓模等。

9、什麼是基體鋼?有哪些典型鋼種?與高速鋼相比,其成分、效能特點有什麼不同?應用場合如何?

答:所謂基體鋼,就是通過降低高速鋼中碳含量與合金元素優化,減少鋼中過剩碳化物,從而改善高速鋼塑性和韌性而研製出的一種超高強度鋼。

典型鋼號:65cr4w3mo2vnb(65nb)鋼、7cr7mo2v2si(ld)鋼、5cr4mo3simnval(012al)鋼。

成分特點:其碳含量梢高於高速鋼的基體的碳含量,以增加一次碳化物和提高耐磨性。一些鋼中還加入少量的強化物形成元素效能。

效能特點:基體鋼中共晶碳化物數量少且細小均勻分布,韌性相對提高,其抗彎強度、疲勞抗力也有所改善,但耐磨性低於高速鋼。

應用:基體鋼主要用於要求高強度和足夠韌性的冷擠壓、冷鐓等模具,有些基體鋼還可用於熱作模具鋼。

10、簡述gd鋼、gm鋼、er5鋼的成分、效能和應用特點。

答:gd鋼成分:適當降低了碳含量,新增了鎳、矽、鉬、釩,合金元素總量為4%;

效能:(1)鋼的衝擊韌度、小能量多沖壽命、斷裂韌度和抗壓屈服強度等效能顯著優於crwmn鋼和cr12mov鋼,磨損效能略低於cr12mov,但優於crwmn;

(2)碳化物偏析小,可以不改鍛,下料後直接使用;

(3)淬透性良好,淬火加熱溫度低,區間寬,回火溫度也低,淬硬性良好;

應用:適用於製造各種異形、細長薄片冷沖凸模,形狀複雜的大型凸凹模,中厚板衝裁模及剪刀片,精密淬硬塑料模具等。

gm鋼成分:與cr12型鋼相比,gm鋼中c和cr含量減少一半,大大降低了共晶碳化物的不均勻程度,適當增加w、mo、v的含量;

效能:gm鋼具有最佳的強韌性和耐磨性配合,同時兼有良好的冷、熱加工性和電加工性;

應用:多用於多工位級進模、高強度螺栓滾絲模和電子轉子片複式衝模等。

er5鋼成分:與基體鋼相比,er5鋼提高了含碳量、含釩量以及鉻、鉬、鎢等碳化物形成元素含量。

效能:具有高耐磨性及高韌性,耐磨性比gm鋼好,強韌性優於cr12mov鋼,且耐磨性遠遠超過cr12mov鋼;

應用:適用於製作大型過載冷鐓模、精密冷沖模等。

11、7crsimnmov鋼具有哪些特性?為什麼說該鋼適用於火焰淬火?用於何種要求的冷作模具。

答:特性:(1)具有較高的強韌性和良好的耐磨性;(2)淬透性好,淬硬性高,熱處理變形小;(3)碳化物偏析小,塑性變形抗力低,鍛造效能好;(4)焊接工藝性好,能滿足衝模的焊補要求。

因為該鋼在860--960℃加熱淬火時,可獲得理想的淬火組織,所以淬火溫度範圍寬,利於火焰加熱淬火。

該鋼可應用於製造各類冷作模具,如薄板沖孔模、整形模、切邊模、冷擠壓模等;還應用於多孔位的衝模或複雜型腔零部件、刃口等。

12、冷作模具鋼分類及典型鋼號

13、比較dt鋼結硬質合金與yg類硬質合金在效能、應用上的區別。

答:yg類硬質合金:具有高的硬度、高的抗壓強度和高的耐磨性,脆性大不能進行鍛造和熱處理。

主要應用於製作多工位級進模、大直徑拉伸凹模的鑲塊。

dt鋼結硬質合金:具有高硬度、高強度、高韌性、高耐磨性、高抗壓性、能承受較大負荷的衝擊,還具有較好的抗熱裂能力,可加工性和熱處理性,不易出現崩刃、碎裂等;

越來越多地又來製造冷鐓模具、冷擠壓模具、衝裁模具、拉伸模具等;

14、衝裁模的熱處理基本要求有哪些?其熱處理工藝有什麼特點?

答:衝裁模的熱處理主要是根據不同的模具材料制定相應的淬火藝,分幾次加熱,用什麼介質冷卻,不同的材料熱處理工藝不同,同種材料,為得到不同的硬度,熱處理工藝也不同。淬火後要立即回火,回火溫度要根據你想要的硬度和韌性來定。

15、冷作模具的強韌化處理工藝有哪些?並說明其工藝特點?

答:冷作模具鋼的強韌化處理工藝主要包括:低淬低迴、高淬高回、微細化處理、等溫和分級淬火等。

(1)冷作模具鋼的低溫淬火工藝(2)冷作模具鋼的高溫淬火工藝(3)冷作模具鋼的微細化處理(4)冷作模具鋼的分級淬火和等溫淬火(5)其它強韌化處理方法

16、分別寫出一般冷作模具鋼和高精度模具的製造工藝路線,並說明工藝路線中熱處理工序的作用。

答:一般冷作模具鋼製造工藝路線:毛坯——球化退火——粗加工——半精加工——精加工——淬火回火——精磨

高精度模具製造工藝路線:毛坯——球化退火——粗加工——調質——半精加工——去應力退火——精加工——淬火回火——精磨

調質處理可細化組織,改善碳化物的瀰散度和分布狀態,提高淬火硬度和耐磨性。

去應力退火的目的是消除機械加工工藝過程中產生的殘餘應力。

第三章熱作模具材料

17、熱作模具的失效抗力指標主要有哪些?它與材料效能間的關係如何?

答:1)高溫硬度:高溫硬度的高低,主要決定於模具鋼所含合金元素的種類和含量。其數值與該鋼的屈服強度、塑性有一定的對應關係。因此是熱作模具失效的主要抗力指標。

2)熱穩定性:找出溫度與保持時間及硬度的對應關係,從而可評價各種材料的熱穩定性差異。該資料對鍛壓生產很有用,它可估其鍛模的使用壽命。

3)抗氧化性:由於高溫.模具的模腔表面產生氧化,會加速熱磨損失效和熱疲勞裂紋的萌生與擴充套件因此該效能應作為模具失效的因素予以重視

18、常用錘鍛模用鋼有哪些?試比較5crnimo與45cr2nimovsi鋼的效能特點和應用範圍有什麼區別?

模具材料及表面處理

1名詞解釋 預硬鋼 就是 時已預先進行了熱處理,並使之達到模具使用態硬度,該硬度變化範圍較大,較低硬度為25 35hrc。低變形冷作模具鋼 是在碳素工具鋼基礎上加入少量合金元素而發展起來的。復合強韌化處理 雙重淬火 是將模具的斷熱淬火與最終熱處理淬火回火相結合的處理工藝,它是在模具毛胚停段後用高溫回...

模具材料及表面處理複習

一 填空 1.冷作模具鋼的強韌化處理工藝主要包括微細化處理 等溫和分級淬火等。2.熱作模具的強韌化處理工藝主要包括 3.塑料模具常見失效形式有磨損及腐蝕和 4.按照塑料原材料效能和成型方法,可把塑料模分為和 5.塗鍍技術有和化學鍍。6.製造模具用的硬質合金通常是合金和合金。7.模具失效分和兩種。8....

模具材料及表面熱處理試卷

2011 2012學年第2學期期末試卷 班級10模具1 科目模具材料及表面熱處理分數 一 填空題 每空2分,共50分 1 模具可分為三大類。2 模具的壽命是指模具正常服役至工作失效期間內所能完成製件加工的3 模具的主要失效形式是和表面損失失效。4 模具工作零件表面強化的目的是獲得的效果。5 要提高鋼...