项目5其他模具材料ppt课件

1、项目项目5 其他模具材料其他模具材料Page 2任务任务5.1 玻璃模具材料玻璃模具材料一、玻璃模具的服役条件及失效形式一、玻璃模具的服役条件及失效形式照明玻璃照明玻璃传统的玻璃瓶传统的玻璃瓶平板玻璃平板玻璃建筑玻璃建筑玻璃医用玻璃医用玻璃(一一)玻璃制品的类型和成型方法玻璃制品的类型和成型方法Page 3任务任务5.1 玻璃模具材料玻璃模具材料一、玻璃模具的服役条件及失效形式一、玻璃模具的服役条件及失效形式光学玻璃光学玻璃新型玻璃新型玻璃(一一)玻璃制品的类型和成型方法玻璃制品的类型和成型方法Page 4任务任务5.1 玻璃模具材料玻璃模具材料一、玻璃模具的服役条件及失效形式一、玻璃模具的服

2、役条件及失效形式(一一)玻璃制品的类型和成型方法玻璃制品的类型和成型方法玻璃液的成型玻璃液的成型玻璃原料的熔制玻璃原料的熔制玻璃玻璃制品制品的制的制造过造过程程Page 5任务任务5.1 玻璃模具材料玻璃模具材料一、玻璃模具的服役条件及失效形式一、玻璃模具的服役条件及失效形式(二二)玻璃模具的服役条件玻璃模具的服役条件玻璃制品的成型过程大多数属于间歇性作业，熔融的玻璃玻璃制品的成型过程大多数属于间歇性作业，熔融的玻璃向模具型腔的内表面周期性地放热，使得模具内表面的温向模具型腔的内表面周期性地放热，使得模具内表面的温度波动非常显著，模具外表面则由于四周近乎均匀地散热度波动非常显著，模具外表面则由

3、于四周近乎均匀地散热冷却，温度的波动相对较小，这种温度波动使得模具型腔冷却，温度的波动相对较小，这种温度波动使得模具型腔表面反复出现压应力和拉应力，促使型腔表面产生冷热疲表面反复出现压应力和拉应力，促使型腔表面产生冷热疲劳裂纹劳裂纹(龟裂龟裂)。Page 6任务任务5.1 玻璃模具材料玻璃模具材料一、玻璃模具的服役条件及失效形式一、玻璃模具的服役条件及失效形式(三三)玻璃模具的失效形式玻璃模具的失效形式磨损磨损塑性变形塑性变形开裂开裂冷热疲劳冷热疲劳氧化氧化腐蚀腐蚀Page 7任务任务5.1 玻璃模具材料玻璃模具材料二、玻璃模具的性能要求及类型二、玻璃模具的性能要求及类型(一一)玻璃模具的性能

4、要求玻璃模具的性能要求(1) 材质致密，具有良好的铸造性能以及切削、磨削等加材质致密，具有良好的铸造性能以及切削、磨削等加工性能，获得优良的表面质量。工性能，获得优良的表面质量。(2) 高温化学稳定性好，耐硅酸腐蚀、抗氧化。高温化学稳定性好，耐硅酸腐蚀、抗氧化。(3) 具有良好的耐热性、热稳定性。具有良好的耐热性、热稳定性。(4) 较高的热导率和比热容。较高的热导率和比热容。Page 8任务任务5.1 玻璃模具材料玻璃模具材料二、玻璃模具的性能要求及类型二、玻璃模具的性能要求及类型(一一)玻璃模具的性能要求玻璃模具的性能要求(5) 热膨胀系数小，抗热裂性好。热膨胀系数小，抗热裂性好。(6) 具

5、有较高的粘合温度。具有较高的粘合温度。(7) 具有良好的耐磨性、韧性和足够的强度。具有良好的耐磨性、韧性和足够的强度。(8) 成本低廉，工艺简单，易于采用及推广应用。成本低廉，工艺简单，易于采用及推广应用。Page 9任务任务5.1 玻璃模具材料玻璃模具材料二、玻璃模具的性能要求及类型二、玻璃模具的性能要求及类型(二二)玻璃模具材料的类型玻璃模具材料的类型由于玻璃的种类繁多，不同玻璃制品的质量由于玻璃的种类繁多，不同玻璃制品的质量要求各不相同，模具结构、外部冷却条件、要求各不相同，模具结构、外部冷却条件、润滑状况和作业周期等也不相同，应当根据润滑状况和作业周期等也不相同，应当根据实际的生产条件

6、选择具有相应性质的模具材实际的生产条件选择具有相应性质的模具材料。玻璃模具材料以各类铸铁为主。料。玻璃模具材料以各类铸铁为主。Page 10任务任务5.1 玻璃模具材料玻璃模具材料二、玻璃模具的性能要求及类型二、玻璃模具的性能要求及类型(二二)玻璃模具材料的类型玻璃模具材料的类型由于玻璃的种类繁多，不同玻璃制品的质量要求各不相同，模具结构、外部冷却条件、润滑状况和作业周期等也不相同，应当根据实际的生产条件选择具有相应性质的模具材料。玻璃模具材料以各类铸铁为主。Page 11任务任务5.1 玻璃模具材料玻璃模具材料二、玻璃模具的性能要求及类型二、玻璃模具的性能要求及类型(三三)玻璃模具材料及热处

7、理工艺选用实例玻璃模具材料及热处理工艺选用实例表表5-1 玻壳模具钢玻壳模具钢4Cr13Ni的化学成分的化学成分元素符号元素符号CSiMnCrNiSP质量分数质量分数/%0.350.451.01.01.012140.61.50.030.035Page 12任务任务5.1 玻璃模具材料玻璃模具材料二、玻璃模具的性能要求及类型二、玻璃模具的性能要求及类型(三三)玻璃模具材料及热处理工艺选用实例玻璃模具材料及热处理工艺选用实例表表5-2 4Cr13Ni合金的两种热处理规范及力学性能合金的两种热处理规范及力学性能热处理规范热处理规范力学性能力学性能/MPa/%/%/(J/cm2)硬度硬度/HRC回火两

8、次回火两次8003.5 4.56.0241 空冷淬火后，再进行两次回火空冷淬火后，再进行两次回火8005.06.07.525bKPage 13任务任务5.2 陶瓷模具材料陶瓷模具材料一、陶瓷模具的服役条件及失效形式一、陶瓷模具的服役条件及失效形式(一一)陶瓷制品的类型和成型方法陶瓷制品的类型和成型方法表表5-3 常用陶瓷成型方法比较常用陶瓷成型方法比较bK成型方法成型方法压制法压制法挤压法挤压法热压铸法热压铸法注浆法注浆法滚压法滚压法产品种类产品种类形状简单、尺形状简单、尺寸精确、体积寸精确、体积较小较小管状等具有管状等具有对称性产品对称性产品形状复杂、精度高、形状复杂、精度高、体积较小体积较

9、小形状复杂、形状复杂、精度高精度高面积大、厚度较面积大、厚度较小小坯料坯料粉料、水分及粉料、水分及粘合剂少粘合剂少经真空处理经真空处理粉料经预烧、无水粉料经预烧、无水分分流动性和稳流动性和稳定性好定性好含较多水分含较多水分模具模具金属压制模具金属压制模具金属挤压嘴金属挤压嘴金属热压模具金属热压模具石膏模具石膏模具石膏模具石膏模具生产效率生产效率量大、易实现量大、易实现机械化和自动机械化和自动化化量大、产品量大、产品需要进行切需要进行切削削生产周期长，废料生产周期长，废料可回收可回收需大量模具，需大量模具，生产周期长生产周期长需大量模具需大量模具Page 14任务任务5.2 陶瓷模具材料陶瓷模具

10、材料一、陶瓷模具的服役条件及失效形式一、陶瓷模具的服役条件及失效形式(二二)陶瓷模具的服役条件陶瓷模具的服役条件bK陶瓷模具工作时，模腔内壁面和上下陶瓷模具工作时，模腔内壁面和上下模都是直接和粉料、坯体接触的工作模都是直接和粉料、坯体接触的工作面或成型面，所以易耐磨损，尤其模面或成型面，所以易耐磨损，尤其模腔表面最易承受摩擦磨损的作用。腔表面最易承受摩擦磨损的作用。Page 15任务任务5.2 陶瓷模具材料陶瓷模具材料一、陶瓷模具的服役条件及失效形式一、陶瓷模具的服役条件及失效形式(三三)陶瓷模具的失效形式陶瓷模具的失效形式bK塑性变形塑性变形磨损性磨损性腐蚀腐蚀开裂开裂Page 16任务任务

11、5.2 陶瓷模具材料陶瓷模具材料二、陶瓷模具的性能要求及类型二、陶瓷模具的性能要求及类型(一一)陶瓷模具材料的性能要求陶瓷模具材料的性能要求bK(1) 具有高的硬度和耐磨性以及强度和韧性，一般工作表面的硬具有高的硬度和耐磨性以及强度和韧性，一般工作表面的硬度要求在度要求在5862HRC。(2) 模具在工作过程中承受很大的压力和摩擦力，要求模具工作模具在工作过程中承受很大的压力和摩擦力，要求模具工作部分在这种条件下仍能保持其尺寸形状不变，持久耐用。部分在这种条件下仍能保持其尺寸形状不变，持久耐用。(3) 具有良好的加工性，模具材料应具有良好的热轧、锻压的热具有良好的加工性，模具材料应具有良好的热

12、轧、锻压的热加工性能以及进行车削、磨削、研磨及抛光等冷加工性能。加工性能以及进行车削、磨削、研磨及抛光等冷加工性能。Page 17任务任务5.2 陶瓷模具材料陶瓷模具材料二、陶瓷模具的性能要求及类型二、陶瓷模具的性能要求及类型(一一)陶瓷模具材料的性能要求陶瓷模具材料的性能要求bK(4) 具有良好的热处理性能，模具钢在热处理时，要求淬火温度具有良好的热处理性能，模具钢在热处理时，要求淬火温度范围足够宽，过热倾向性小。要求材料的淬透性好，并且热处范围足够宽，过热倾向性小。要求材料的淬透性好，并且热处理后变形小。理后变形小。(5) 脱碳敏感性要低，模具钢在锻造和淬火过程中，都要进行加脱碳敏感性要低

13、，模具钢在锻造和淬火过程中，都要进行加热。若模具表面发生脱碳，则会使模具表面层的力学性能降低热。若模具表面发生脱碳，则会使模具表面层的力学性能降低。因此，要求模具材料的脱碳敏感性越低越好。因此，要求模具材料的脱碳敏感性越低越好。Page 18任务任务5.2 陶瓷模具材料陶瓷模具材料二、陶瓷模具的性能要求及类型二、陶瓷模具的性能要求及类型(二二)陶瓷模具材料的类型陶瓷模具材料的类型bK批量较小的，采用碳素钢或合金钢；批量较小的，采用碳素钢或合金钢；批量较大、产品尺寸精度要求较高的，采用合金工具钢；批量较大、产品尺寸精度要求较高的，采用合金工具钢；对于原料硬度高的陶瓷，如高铝陶或一些特种陶对于原料

14、硬度高的陶瓷，如高铝陶或一些特种陶瓷，则采用硬质合金。瓷，则采用硬质合金。Page 19任务任务5.2 陶瓷模具材料陶瓷模具材料二、陶瓷模具的性能要求及类型二、陶瓷模具的性能要求及类型(三三)陶瓷模具材料的热处理陶瓷模具材料的热处理表表5-4 陶瓷模具用合金钢热处理工艺规范陶瓷模具用合金钢热处理工艺规范材料材料热处理规范热处理规范锻造锻造退火退火淬火淬火回火回火H131 1201 加热加热1 0501 开锻开锻850终锻终锻860加热，保温加热，保温34h，/h冷却至冷却至空冷空冷1 0201 油淬或油淬或空气淬火空气淬火加热，保温加热，保温2 23h3h后空冷后空冷CrWMn1 1001 加

15、热加热1 0501 开锻开锻800终锻终锻770加热，加热，保温保温25h，/h冷冷却至空冷却至空冷820油淬油淬150加热，加热，保温保温23h后空冷后空冷Cr12MoV1 1001 加热加热1 0101 开锻开锻终锻终锻保温后快冷至，保保温后快冷至，保温温6 68h8h，随炉冷却至空冷随炉冷却至空冷9801 油淬油淬200加热，加热，保温保温23h后空冷后空冷Cr121 1001 加热加热1 0101 开锻开锻终锻终锻保温后快冷至，保保温后快冷至，保温温6 68h8h，随炉冷却至空冷随炉冷却至空冷9501 油淬油淬200加热，加热，保温保温23h后空冷后空冷Page 20任务任务5.2 陶瓷模具材料陶瓷模具材料二、陶瓷模具的性能要求及类型二、陶瓷模具的性能要求及类型(三三)陶瓷模具材料的热处理陶瓷模具材料的热处理表表5-5 典型钢结硬质合金的热处理工艺规范典型钢结硬质合金的热处理工艺规范材料材料淬火工艺淬火工艺回火温度回火温度/预热温度预热温度/预热时间预热时间/min加热温度加热温度/保温时间保温时间*/(min/mm)冷却介质冷却介质GT3800850309609800.5油油180200GW50800850301 0501 10023油油200300GJW50800820301 0200.51.0油油200300T1800301 2400.30.4盐浴盐浴三次三次Pa