模具材料及模具价格估算(PPT-222页)

《模具材料及模具价格估算》主编张清辉来自资料搜索网(),海量资料下载概论第1章冷作模具材料第2章热作模具材料第3章塑料模具材料第4章模具表面处理技术第5章模具概述第6章模具价格的技术经济分析及评价方法第7章冲压模具价格估算第8章型腔模具价格估算第9章其它模具价格估算模具材料及模具价格估算助学课件概论0.1模具材料在模具工业中的地位0.2模具材料的应用状况及发展趋势0.3模具表面处理技术0.4本课程的性质和要求0.5模具材料的分类0.6模具材料的主要性能指标0.7模具的失效形式0.8影响模具寿命的主要因素第1章冷作模具材料1.1冷作模具零件的失效形式1.1.1冷作模具的工作条件1.1.2冷作模具的失效形式1.1.3冷作模具材料的性能要求1.2冷作模具材料1.2.1低淬透性冷作模具钢1.2.2低变形冷作模具钢1.2.3高耐磨微变形冷作模具钢1.2.4高强度高耐磨冷作模具钢1.2.5高强韧性冷作模具钢1.2.6高耐磨高强韧性冷作模具钢1.2.7特殊用途冷作模具钢1.2.8硬质合金1.3冷作模具零件的热处理工艺1.3.1冷作模具的热处理工艺1.3.2主要冷作模具的热处理特点第2章热作模具材料2.1热作模具零件的失效形式2.1.1热作模具的工作条件2.1.2热作模具的失效形式2.1.3热作模具材料的性能要求2.2热作模具材料2.2.1热作模具钢的分类及钢号2.2.2热锻模用钢2.2.3热挤压模用钢2.2.4压铸模用钢2.2.5其它热作模具材料2.3热作模具零件的热处理工艺2.3.1主要热作模具的制造工艺路线2.3.2主要热作模具的热处理特点第3章塑料模具材料3.1塑料模具零件的失效形式3.1.1塑料模具的工作条件3.1.2塑料模具的主要失效形式3.1.3塑料模具材料的性能要求3.2塑料模具材料3.2.1渗碳型塑料模具用钢3.2.2淬硬型塑料模具用钢3.2.3预硬型塑料模具用钢3.2.4时效硬化型塑料模具钢3.2.5耐蚀塑料模具钢PCR3.2.6其它塑料模具材料3.3塑料模具零件的热处理工艺3.3.1塑料模具的制造工艺路线3.3.2塑料模具的热处理特点3.3.3塑料模的表面处理第4章模具表面处理技术4.1表面化学热处理技术4.1.1渗碳4.1.2钢的渗氮（氮化）4.1.3渗硼4.1.4碳氮共渗4.2涂镀技术4.2.1电镀4.2.2电刷镀4.2.3化学镀4.2.4热浸镀4.3气相沉积技术4.3.1化学气相沉积4.3.2物理气相沉积4.4其它表面处理技术4.4.1热喷涂4.4.2激光表面处理4.4.3离子注入4.4.4电子束表面处理第5章模具概述5.1模具的基本知识5.1.1模具成形工艺特点5.1.2模具的分类5.2模具设计及其特点5.2.1模具设计5.2.2模具设计特点5.3模具制造及其特点5.3.1模具制造方法5.3.2模具制造特点5.3.3模具制造的工艺特点5.3.4模具制造的发展方向第6章模具价格的技术经济分析及评价方法6.1模具的技术经济指标6.2模具价格的构成6.2.1模具生产的一般过程6.2.2模具价格的基本构成及计算公式6.2.3模具价格的基本构成费用分解6.3模具价格的评价方法6.4模具估价与报价关系6.5模具报价单的填写第7章冲压模具价格估算7.1冲压模具概述7.1.1冲压模具的分类7.1.2冲压模具的经济特点7.2小型冲压模具价格估算7.2.1小型冲压模具的特点7.2.2小型冲压模具的种类7.2.3小型冲压模具的制造工艺7.2.4小型冲压模具价格估算方法适用范围7.2.5小型冲压模具价格的构成7.2.6小型冲压模具价格估算方法7.2.7小型冲压模具价格估算步骤7.3中、大型冲压模具销售价格估算7.3.1中、大型冲压模具的特点7.3.2中、大型冲压模具的种类7.3.3中、大型冲压模具的制造特点及工艺顺序7.3.4中、大型冲压模具价格估算方法适用范围7.3.5中、大型冲压模具价格的构成7.3.6中、大型冲压模具价格估算方法7.3.7中、大型冲压模具价格估算步骤第8章型腔模具价格估算8.1型腔模具概述8.1.1型腔模具的分类8.1.2注塑模具概述8.1.3型腔模具的制造特点8.1.4注塑模具的制造工艺8.2注塑模具价格估算方法适用范围8.3注塑模具价格的构成8.4注塑模具价格估算方法8.5注塑模具价格估算步骤第9章其它模具价格估算9.1锻造模具价格估算9.2粉末冶金模具价格估算9.3冷挤压模具价格估算9.4玻璃模具价格估算9.5橡胶模具价格估算9.5.1依据材料费用估算橡胶模价格9.5.2类比法估算橡胶压制成形模具价格9.6简易冲压模具价格估算0.1模具材料在模具工业中的地位模具是制造技术的核心，工业要发展，首先要发展模具工业。模具作为国民经济的基础工业，涉及机械、汽车、轻工、电子、化工、冶金、建材等各个行业，量大面广，品种繁多。“模具是工业之母”，模具性能好坏，寿命高低，直接影响产品的质量和经济效益。而模具材料与热处理、表面处理是影响模具寿命诸因素中的主要因素。所以，目前世界各国都在不断地开发模具新材料，改进热处理工艺和表面强化技术。（1）在冷作模具钢方面：开发了一批高性能的新钢种，如7CrSiMnMoV(CH-1)、Cr12Mo1V1(D2)钢等。（2）在热作模具钢方面：研制新钢种，如4CrMnSiMoV、5Cr2NiMoVSi(5Cr2)；热锻、热挤、精锻、辊锻用的4Cr3Mo3W4VNb（GR）等；冷热兼用的5Cr4Mo3SiMnVAl（012Al）等。这些钢具有高的热稳定性、高温强度、热疲劳性及耐磨性。（3）塑料模用钢方面：开发了如预硬钢3Cr2Mo（P20）、3Cr2NiMo(718)等，时效硬化钢25CrNi3MoAl(25CrNi3)；耐蚀钢0Cr16Ni4Cu3Nb(PCR)；镜面塑料模具钢10Ni3CuAlMoS（PMS）等。这些钢种强韧性适当，热处理工艺较简便，变形小，易于切削加工。0.2模具材料的应用状况及发展趋势0.3模具表面处理技术采用表面处理技术可以延缓和控制表面的破坏，成为提高模具寿命的有效方法，在解决问题的同时，促进了表面处理技术的发展。目前表面处理技术发展的主攻方向为以下三方面技术：（1）离子技术：包括等离子和离子束技术。（2）激光技术：包括激光涂镀、激光热处理、激光熔融。（3）复合技术：复合技术大多是为涂镀耐磨层而开发的。0.4本课程的性质和要求知识教学目标:（1）了解当前模具材料的现状和发展趋势。（2）模具材料及表面处理与模具使用性能、寿命、成本间的关系。（3）初步掌握常用冷作模具材料、热作模具材料、塑料模具材料的牌号、性能特点及工艺特点。（4）熟悉常见的模具表面处理方法。能力培养目标：（1）具有合理选用模具材料的初步能力。（2）具备正确制订常用模具材料热处理工艺的初步能力。（3）具备根据模具要求，合理选用模具表面处理方法的初步能力。本课程是模具设计与制造专业的专业课程。课程任务是使学生具有必需的模具材料及表面处理方面的基本知识和基本技能。0.5模具材料的分类模具材料的品种繁多、分类方法也不尽相同。由于模具钢是制造模具的主要材料，所以我们可将材料分类如下：模具材料模具钢其它模具材料冷作模具钢塑料模具钢热作模具钢铸铁非金属材料硬质合金有色金属及其合金根据模具的工作条件不同，一般把模具钢分为三类:1.冷作模具钢2.热作模具钢3.塑料模具钢。0.6模具材料的主要性能指标（1）强度:表征材料变形抗力和断裂抗力的性能指标。（2）硬度:衡量材料软硬程度的性能指标，实际上它是表征着材料对变形和接触应力的抗力。（3）塑性:衡量模具钢塑性通常采用断后伸长率δ和断面收缩率ψ两个指标。（4）韧性:材料在冲击载荷作用下抵抗产生裂纹的特性，反映了模具的脆断抗力。（5）疲劳抗力：材料在交变载荷作用下抵抗疲劳破坏的性能指标。a.洛氏硬度HRb.布氏硬度HBc.维氏硬度HV0.7模具的失效形式模具失效是指模具丧失正常工作能力。具体是指模具工作部分发生严重磨损或损坏而不能用一般修复方法（刃磨、抛磨）使其重新服役的现象。模具寿命是指模具自正常服役至必然失效期间内所能完成制件加工的次数。模具的主要失效形式是断裂、过量变形、表面损伤和冷热疲劳。0.8影响模具寿命的主要因素（1）模具结构设计对模具寿命的影响（2）模具材料对模具寿命的影响（3）模具制造质量对模具寿命的影响（4）模具的热处理质量与表面强化对模具寿命的影响（5）模具的使用对模具寿命的影响a.模具零件加工精度的影响b.模腔表面粗糙度的影响c.模具硬度均匀性的影响d.模具装配精度的影响a.机床设备的特性。b.被加工材料的性质。c.模具的安装和使用条件。d.模具的操作规程及维护。1.1冷作模具零件的失效形式冷作模具主要有如下几种类形：冷冲裁模、冷挤压模、冷镦模、拉深模、冷弯曲模等。冷作模具的材料有：冷作模具钢、硬质合金、铸铁、铜合金、锌基合金等。冷作模具主要用于完成金属和非金属材料的冲裁、弯曲、拉深、镦锻、挤压等工序。由于加载形式和被加工材料的性质、规格不同，因而各种模具的工作条件差别很大，故其失效形式也不相同。1.1.1冷作模具的工作条件1.冷冲裁模的工作条件冷冲裁模主要用于各种板材的冲切及成形。模具的工作部位是凸、凹模的刃口，刃口工作时受到压力及摩擦力的作用。根据被切板料的厚度，冷冲裁模具分为薄板冲裁模（板厚≤1.5mm）和厚板冲裁模（板厚＞1.5mm）两种，在冲裁软质薄板时，冲头的压力并不大。在冲裁中、厚钢板时，尤其是在厚钢板上冲小孔，冲头所承受的单位压力很大，对模具要求更高。1.1.1冷作模具的工作条件2.冷弯曲模的工作条件冷弯曲模主要用于各种金属零件的弯曲成形，作用于模具的力量不很大。但对有些模具的形状过于复杂，而造成巨大的应力集中时，则要求具有高的断裂抗力。1.1.1冷作模具的工作条件3.冷拉深模的工作条件冷拉深模主要用于软质板材的冷拉深成形，这一工序的工作应力不大，要求模具的工作面保持较低数值粗糙度不发生黏附磨损和擦伤。如果被拉深的板材较薄、强度较低、塑性较高、模具承受载荷较轻时，属于轻载拉深；如被拉深材料强度较高或板材较厚时，则模具承受载荷较大，属于重载拉深。1.1.1冷作模具的工作条件4.冷镦模的工作条件冷镦成形工艺主要用在紧固件、滚动轴承、滚子链条、汽车零件等。零件的冷镦成形在冷镦机上进行，冷镦频率为60～120次/min，冲击力从300KN到2500KＮ。冷镦凸模承受强烈的冲击力，又由于被镦材料硬度不均，坯料端面不平，冷镦机精度不够等原因，还可使凸模产生弯曲应力；凸模表面还承受剧烈的冲击性摩擦，可使凸模面磨损。冷镦凹模的型腔承受冲击性胀力，型腔表面还承受强烈的摩擦和压力。1.1.1冷作模具的工作条件5.冷挤压模的工作条件冷挤压成形时,凸模受到巨大的压应力，当毛坯端面不平整，凸模和凹模不同心时，凸模必然会受到弯曲应力的作用，此外，脱模时由于毛坯与凸模之间的摩擦，使凸模还受到拉应力的作用。因此，在多种作用力的叠加作用下，在凸模应力集中处，极易发生脆性断裂（折断、劈裂）等。同时，凹模内壁受到变形金属的强烈摩擦，容易导致磨损，此外，凹模还受到切向应力的作用，有胀裂的可能。1.1.2冷作模具的失效形式1.冷作模具的主要失效形式（1）断裂失效（2）变形失效（3）磨损失效（4）咬合失效（5）啃伤失效（1）断裂失效模具在使用中突然出现裂纹或发生破损而失效，按其损坏情况可分为局部破损（剥落、崩刃、掉牙等）和整体性破损（如碎裂、断裂、胀裂、劈裂等）。它们的特点是破损大多产生在受力最大的工作部位，或是在截面变化的应力集中处。按断裂过程特征可分为脆性断裂和疲劳断裂两种形式。1）脆断失效:主要是由于模具存在冶金缺陷。2）疲劳断裂失效:主要是由于循环应力所造成，其断裂过程要比脆断失效缓慢的多。（2）变形失效模具在使用过程中发生塑性变形，失去原有的几何形状，通常发生在硬度偏低或淬硬层太薄的模具，具体表现为凸模镦粗、弯曲；凹模型腔下沉塌陷、棱角堆塌、模孔胀大等。（3）磨损失效冷作模具在工作时，坯料沿着模具表面既滑动又流动，使模具与坯料间产生了很