模具加工如何选材料

A. 模具常用材料有那些

1、锻造成形模具：锻造与铸造一样，都是生产零、部件最常用的加工工艺，锻造模具主要有：模锻和大型压力机用锻模、螺旋压力机用锻模、平锻机锻模、辊锻模等，同时，紧固件冷镦模、挤压模具、拉丝模具、液态锻造用模具等都也同样属于锻造模具。

2、冲压模具：又被称为冲模，冲压模具在冷冲压加工中，将材料进行加工，得到零件的工艺装备。这个类型的模具主要包括冲裁模、弯曲模具、拉伸模具、单工序模具、复合冲模、级进冲模以及汽车覆盖件冲模、组合冲模、电机硅钢片冲模。

3、塑料成型模具：由于塑料在生活中的广泛应用，塑料成型也是工业领域十分常见的一种加工材料。所以为了加工塑料，在模具中，就有了塑料成型的模具：压塑模具、挤塑模具、注射模具、热固性塑料注射模具、挤出成型模具发泡成型模具、低刀具工具泡注射成型模具以及吹塑成型模具都属于塑料成型模具。

4、铸造用金属模具：这种类型的模具与压铸模具有一定类似的地方，不过它更专注铸造，各种金属零件铸造时采用的金属模型。

5、压铸模：铸件是生产加工中比较常见的零部件种类之一，压铸的模具主要有热室压铸机用压铸模、卧式冷室压铸机用、立式冷室压铸机用压铸模、全立式压铸机用压铸模、有色金属压铸、黑色金属压铸模。

6、粉末冶金模具成型模：粉末冶金模具成型模较为复杂，主要有：手动模、机动模、套类单向、双向压模、套类浮动压模、整形模。而这几种类型中，还有下属的分类，其中，例如手动模就还包括：径向整形模、带外台阶套类全整形模、带球面件整形模等。

7、玻璃制品模具：玻璃制品用的模具，主要是根据加工形式进行分类，前者是成形瓶罐模具，后者是成形瓶罐模具，玻璃器皿用模具等。

8、橡胶成型模具：这时加工橡胶的模具，主要有压胶模、挤胶模、注射模。

9、陶瓷模具：各种陶瓷器皿等制品用的成形金属模具。

10、经济模具（简易模具）：这也是一些小企业常用的加工模具，因为其具有经济性，所以深受大家欢迎。这种类型的模具主要有：低熔点合金成形模具、薄板冲模、叠层冲模、硅橡胶模、环氧树脂模、陶瓷型精铸模等。

B. 模具加工时的材料应考虑哪些因素

IGES是由美国的标准化组织ANSI在七十年代制定的，其间不断发展完善，有不同的版本，近年进展不大，目前最高为V5.3版。软件间使用IGES格式进行模型转换，必须保证使用相同的版本。否则会产生几何特征丢失或精度下降，最常见的如：圆弧和样条曲线变成折线、曲面间有缝隙等。

STEP是由国际标准化组织ISO在八十年代负责制定的，吸取了IGES许多经验教训，支持几何体和装配结构，以及更多的工艺信息，更全面、更庞大。据专业机构对一些零件进行测试以验证曲面偏差，在UG、CATIA、Pro/ENGINEER之间的转换，采用STEP的成功率为99%--100%，采用IGES的成功率为66%--98%。

如要减少转换过程出现问题，其中一个方法便是使用直接接口。直接接口可让系统直接读取另一系统的文件，如Delcam的PowerMILL就拥有CATIA、Pro/ENGINEER、UG等主流系统的直接接口。但必须保证输入软件要及时升级，以保持与输出软件的版本格式同步。2.3.2不完整模型的影响许多CAD使用者往往走捷径，以求缩短模型的造型时间。他们经常使用的技巧，是忽略相交面拐角处的圆倒角，甚至认为通过合适半径的刀具便可直接进行加工。实际上，如果采用这种方法，刀具必须刚好切进尖锐的拐角，这使刀具的负荷猛然增加，是刀具进行直线切削时的3--4倍。有些CAM系统可以提供解决的方法，比如用摆线的刀路方式，但最好避免出现这种现象，确保CAD模型准确地表示需要加工的形状。加工这类圆倒角最好使用半径较小的刀具，在一般情况下，刀具的半径是圆倒角的几何尺寸的30%或更小，使拐角处的切削刀具路径更加平顺，避免刀具突然转向。

C. 如何选择塑胶模具材料及硬度

一、优良的切削加工性
大多数塑料成型模具，除EMD加工外还需进行一定的切削加工与钳工修配。为延长切削刀具的使用寿命，增强切削性能，减少表面粗糙度，塑料模具用钢的硬度必须适当。
二、良好的热稳定性
塑料注射模的零件形状往往比较复杂，淬火后难以加工，因此应尽量选用具有良好的热稳定性的，当双色模具成型加工经热处理后因线膨胀系数小，热处理变形小，温度差异引起的尺寸变化率小，金相组织与模具尺寸稳定，可减少或不再进行加工，即可保证模具尺寸精度与表面粗糙度要求。
三、良好的抛光性能
高品质的双色注塑塑料制品，要求型腔表面的粗糙度值小。例如，注塑模型腔表面粗糙度值要求小于Ra0.1～0.25的水平，光学面则要求Ra<0.01nm，型腔须进行抛光，减小表面粗糙度值。为此选用的钢材要求材料杂质少、组织微细均一、无纤维方向性、抛光时不应出现麻点或桔皮状缺陷。
四、足够的表面硬度与耐磨性
塑料模的硬度通常在50-60HRC以下，经过热处理的模具应有足够的表面硬度，以保证模具有足够的刚度。模具在工作中由于塑料的填充与流动要承受较大的压应力与摩擦力，要求模具保持形状的精度与尺寸精度的稳定性，保证模具有足够的使用寿命。模具的耐磨性取决于钢材的化学成分与热处理硬度，因此增强模具的硬度有利于增强其耐磨性。
五、足够的强度与耐磨性
50牌号的碳素钢具有一定的强度与耐磨性，经调质处理后多用于模架材料。高碳工具钢、低合金工具钢经过热处理后具有较高的强度与耐磨性，多用于成型零件。但高碳工具钢因其热处理变形大，仅适用于制造尺寸小、形状简单的成型零件。
随着塑料工业的发展，塑料制品的复杂性、精度等要求愈来愈高，对双色注塑模具材料也提出更高要求。对于制造复杂、精密与耐腐蚀性的塑料模，可采用预硬钢(如PMS)、耐蚀钢(如PCR)与低碳马氏体时效钢(如18Ni-250)，均具有较好的切削加工、热处理与抛光性能及较高强度。
此外，在选择材料时还须考虑防止擦伤与胶合，如两表面存在相对运动的情况，则尽量避免选择组织结构相同的材料，特殊状况下可将一面施镀或氮化，使两面具有不同的表面结构。

D. 选用模具材料的方法是什么简单介绍下

在模具的整个制造过程中，模具材料的选用和工艺是否适当显得尤为重要。冲压模具受到冲击、高压和拉伸、弯扭等负荷，易发生磨损、疲劳、断裂、变形等现象。由于各类模具的使用方向不同，所以对模具零件材料的要求也有所差异。
一、模具制造工艺的特点
（1）模具的多采用互换良好的零件，所以模具制造工艺过程中的重点为：模具成型件制造和模具装配。
（2）模具制造工艺过程的切削和装配工序所占时间较长。因此成型件工艺以合理提高成型件的精度为主。
（3）根据模具成型件，及其型面制造精度要求高。须根据成形的特点实现数字化、一体化，以减少成形误差。
二、模具制造材料的种类
制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、低熔点合金、铝青铜等等。目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主，常用的模具部件材料的种类有：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、高速钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。
三、模具制造材料的选用
（1）冲裁模具材料的要求
对于冲裁模具零件用材要求具有高的耐磨度和硬度，而对厚板冲裁模具除了要求具有高的耐磨度、抗压屈服点外，为防止模具断裂或崩刃，还应具有高的断裂抗力、较高的抗弯强度和韧度。
（2）冷挤压模材料的要求
要求模具零件有高的强度和硬度、高耐磨度，为避免冲击折断，还要求有一定的韧性。由于挤压时会产生较大的升温，所以还应具有一定的耐热疲劳度。
（3）拉深模材料的要求
要求模具制造零件材料具有良好的抗粘附度(抗咬合度)、高的耐磨度和强韧度，以及较好的切削性能，而且热处理时变形要小。
四、模具切削油品的使用
切削油在模具制造工艺中起到了关键作用，良好的冷却性能和极压抗磨性能对于刀具的使用寿命和模具精度的提升有了质的飞跃。根据工件材质的不同，切削油在选用时性能的侧重点也不一样，通常根据工艺难易度和给油方法及脱脂条件来决定。
（1）比较容易切削的材料，在防止产生划痕的前提下会选用低粘度的切削油。
（2）容易产生硬化的材料，要求使用油膜强度高、抗烧结好的切削油。
（3）对于硬度较高的材料，一般使用含有硫氯复合型添加剂的切削油，在保证极压性能的同时，避免工件出现毛刺、破裂等问题。

E. 制作模具，一般是使用什么材料

摘要：通过对汽车模具设计标准的研究，介绍了几种常用模具材料的使用性能，以及模具材料的成本、使用寿命等的比对。结果表明，合理的选用模具的材料，会降低成本、缩短制造周期、方便维修、减少钳工劳动强度。

模具是冲压生产的关键工艺装备，随着模具行业的不断发展，模具在兵器工业、机械工业及日用品的生产中应用越来越广泛。我国的模具行业已步入了高速发展时期，但模具的制造水平和使用性能与世界上发达国家相比，还有很大的差距。

现代汽车90%以上的白车身零件，都靠冲压模具实现大批量生产。

根据汽车冷冲模具的使用寿命要求：在正常使用、维修状态下，能多批次、小批量生产出50万辆合格零件。故模具材料的性能、质量对模具的使用寿命有极大的影响。因此，模具材料的研究和开发，一直受到模具钢生产厂商的重视，并得到了迅速的发展。

1.模具材料的现状

近年来，我国模具钢生产技术发展较快，用于制造冷冲压模具材料主要分为以下几类：

（1）高碳低合金冷作模具钢，如：9SiCr、7CrSiMnMoV、8Cr2MnWMoVS等。

（2）抗磨损冷作模具钢，如：6Cr4W3Mo2VNb、Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1等。

（3）抗冲击冷作模具钢，如：4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si等。

（4）冷作模具用高速钢，如：W6Mo5Cr4V2、W12Mo3Cr4V3N、W9Mo3Cr4V等。

2.汽车模具材料的使用性能

（1）冲裁模材料的使用要求

对于薄板冲裁模具的用材要求具有高的耐磨性和硬度，而对厚板冲裁模除了要求具有高的耐磨性、抗压屈服点外，为防止模具断裂或崩刃，还应具有高的断裂抗力、韧性。

（2）拉延、整形模材料的使用要求

要求模具工作零件材料具有高的耐磨性和硬度、一定的强韧性以及较好的切削加工性能、良好的抗粘附性（抗咬合性），而且热处理时变形要小。

根据汽车厂生产冲压件的模具现状，汽车模具主要采用的材料为：钼铬铸铁、Cr12MoV、铸态空冷钢。

钼铬铸铁：属于镍硬白口铸铁系中高铬白口铸铁的一种，由于其共晶组织由一种M7C3型碳化物和奥氏体其它转变物组成，其基体退火成马氏体后能表现出很高的耐磨性，同时其含有的铬能显著提高强度、硬度和耐磨性、锰能显著提高韧性，而且钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性。其热处理的方法为表面淬火，大量节省热处理时间，淬火后硬度HRC50

F. 冷作模具是如何选材的

冷作模具钢
对冷作模具材料的主要性能要求是：良好的耐磨性，足够的强度和韧性，高的疲劳寿命，良好的抗擦伤和咬合性能以及良好的工艺性能。
九十年代以前，国内常用的冷作模具钢有：碳素工具钢T1OA，合金工具钢9SiCr、9Mn2V、CrWMn、Cr6WV、Cr12、Cr12MoV、5CrW2Si；高速工具钢 W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2；轴承钢GCr15；弹簧钢60Si2Mn，渗碳钢20Cr、12CrNi3A；不锈钢3Crl3等。其中用量最大的是 C r12、Cr12MoV、T10A、CrWMn、9SiCr、9Mn2V、GCr15、60Si2Mn和 W18Cr4V。
为满足生产要求，国内先后研究开发了一系列新型冷作模具钢。

1、低合金冷作模具钢
国内开发的低合金冷作模具钢中，有7CrSiMnMoV（代号CH）、
6CrMnNiMoVSi（代号GD）、 6CrMnNiMoVWSi（DS）、CrNiWMoV等。这些钢的淬透性好，淬火温度较低，热处理变形小，价格低，具有较好的强度和韧性的配合，适用于制造精度复杂模具。
7CrSiMnMoV，代号CH，在820～1000℃淬火，可获得HRC60以上的硬度，是一种空淬微变形钢，可以火焰加热空冷淬硬。该钢的耐磨性尽管比Cr12MoV差，但比9Mn2V和T10A好；抗弯强度、抗压强度和冲击韧性都优于Cr12MoV和9Mn2V；热处理后的变形量和常用的Cr12MoV、Cr2Mn2SiWMoV、Cr4W2MoV等钢相当。 CH钢具有良好的强韧性和良好的工艺性，可用于代替T10A、9Mn2V、CrWMn、GCr15、Cr12MoV等制造对强韧性要求较高的冷作模具，如冲孔凸模、中薄钢板（2～5mm厚）的修边落料模等。由于该钢可以采用火焰加热空冷淬硬，所以也用于制造要求表面火焰淬火的部分汽车模具。 6CrMnNiMoVSi，代号GD，较CH钢增加了0.85％左右的Ni，进一步强韧化了基体。该钢的淬火温度范围较宽，淬透性好，也可火焰加热空冷淬火，具有良好的强韧性。当用于制造易崩及断裂的冷冲模具时，模具寿命较高。
2、高强韧耐磨钢
Cr12系列冷作模具钢是较广泛采用的钢种系列，具有良好的淬透性和耐磨性，但共晶碳化物偏析较严重，韧性较差，淬火后异常变形较大。为弥补此类钢的性能缺陷，国内先后开发了一些高强韧耐磨钢，如7 Cr7Mo2V2Si(代号 L D)、Cr8WmoV3Si(代号 ER5)、9 Cr6W3Mo2V2 (代号 GM)、Cr8MoV2Ti、80Cr7Mo3W2V等。与 Cr12、Cr12MoV相比，此类钢的碳和铬的含量较低，改善了碳化物不均性，提高了韧性；适当增加了 W、Mo、V等合金元素的含量，从而增强了二次硬化能力，提高了耐磨性。所以，此类钢在具有良好的强韧性的同时，还有优良的耐磨性和较好的综合性能，主要用于制造承受应力较大、要求高强韧性和耐磨损的各类冷作模具。
7Cr7Mo2V2Si，代号LD，最初是针对冷镦模具而研制的。其碳含量低于 G．Steven推荐的'平衡碳'规律，使钢在具有高硬度的同时，又具有较好的韧性；加入Cr、Mo、V元素，有利于二次硬化，保证钢具有较高的硬度、强度和良好的耐磨性；加入一定量的 Si，以强化基体，提高回火稳定性。LD钢常用的热处理工艺是1100～1150℃ 淬火，530～570℃ 回火，回火后硬度 HRC57～63。1100℃淬火后的组织为细针马氏体十残留奥氏体十剩余碳化物，晶粒度10.5级。 l100℃ 淬火、570℃回火后的组织为回火马氏体十残余碳化物。 LD钢已被广泛应用于制造冷锻、冷冲、冷压、冷弯等承受冲击、弯曲应力较大，又要求耐磨损的各类冷作模具。
Cr8MoWV3Si，代号 ER5，在具有较高强韧性的同时，又具有突出好的耐磨性。该钢在回火过程中弥散析出的特殊碳化物，是 ER5比 Crl2系钢具有更高强韧性和耐磨性的重要原因。ER5钢适用于制造承受冲击力较大，冲击速度较高的精密冷冲，重载冷冲以及要求高耐磨的其他冷作模具。
9Cr6W3Mo2V2，代号GM，也是以提高耐磨性为主要目的而研制的高耐磨冷作模具钢。该钢通过 Cr、 W、Mo、V等碳化物形成元素的合理配比，并根据'平衡碳'规律配碳，使钢具有最佳的二次硬化能力及抗磨损能力，同时又保持了较高的强韧性和良好的冷热加工性能，适用于制造冲裁、冷挤、冷锻、冷剪、高强度螺栓滚丝轮等精密、高耐磨冷作模具。

G. 做模具最好的材料是什么

有五金和塑胶。

五金模具分为：包括冲压模 （ 如冲裁模具、弯曲模具内、拉深容模具、翻孔模具、缩孔模具、起伏模具、胀形模具、整形模具等）、锻模（如模锻模、镦锻模等）、挤压模具、挤出模具、压铸模具、锻造模具等；

非金属模具分为：塑料模具、无机非金属模具、砂型模具、真空模具和石蜡模具等。

(7)模具加工如何选材料扩展阅读

模具基本特点：

(1) 加工精度要求高

一副模具一般是由凹模、凸模和模架组成，有些还可能是多件拼合模块。于是上、下模的组合，镶块与型腔的组合，模块之间的拼合均要求有很高的加工精度。精密模具的尺寸精度往往达μm级。

(2) 形面复杂

有些产品如汽车覆盖件、飞机零件、玩具、家用电器，其形状的表面是由多种曲面组合而成，因此，模具型腔面就很复杂。有些曲面必须用数学计算方法进行处理。

(3) 批量小

模具的生产不是大批量成批生产，在很多情况下往往只生产一付。

(4) 工序多

模具加工中总要用到铣、镗、钻、铰和攻螺纹等多种工序。

(5) 重复性投产

模具的使用是有寿命的。当一付模具的使用超过其寿命时，就要更换新的模具，所以模具的生产往往有重复性。

H. 冲压模具材料怎么选择合适的

冲压模具材料的选用原则。在冲压模具中，使用了各种金属材料和非金属材料，主要有碳钢、合金钢、铸铁、铸钢、硬质合金、低熔点合金、锌基合金、铝青铜、合成树脂、聚氨脂橡胶、塑料、层压桦木板等。制造模具的材料，要求具有高硬度、高强度、高耐磨性、适当的韧性、高淬透性和热处理不变形(或少变形)及淬火时不易开裂等性能。
合理选取模具材料及实施正确的热处理工艺是保证模具寿命的关键。对用途不同的模具，根据其工作状态、受力条件及被加工材料的性能、生产批量及生产率等因素综合考虑，并对上述要求的各项性能有所侧重，然后作出对钢种及热处理工艺的选择。
1、生产批量，当冲压件的生产批量很大时，模具的工作零件凸模和凹模的材料选取质量高、耐磨性好的模具钢。对于模具的其它工艺结构部分和辅助结构部分的零件材料，也要提高。在批量不大时，对材料性能的要求，以降低成本。
2、被冲压材料的，性能、模具零件的使用条件，当被冲压加工的材料较硬或变形抗力较大时，冲模的凸、凹模选取耐磨性好、强度高的材料。拉深不锈钢时，可采用铝青铜凹模，因为它具有较好的抗粘着性。而导柱导套则要求耐磨和较好的韧性，故多采用低碳钢表面渗碳淬火。又如，碳素工具钢的主要不足是淬透性差，在冲模零件断面尺寸较大时，淬火后其中心硬度仍然较低，但是，在行程次数很大的压床上工作时，由于它的耐冲击性好反而成为优点。对于固定板、卸料板类零件，不但要有足够的强度，而且要求在工作过程中变形小。另外，还可以采用冷处理和深冷处理、真空处理和表面强化的方法提高模具零件的性能。对于凸、凹模工作条件较差的冷挤压模，选取有足够硬度、强度、韧性、耐磨性等综合机械性能较好的模具钢，同时具有一定的红硬性和热疲劳强度等。
3、冲压材料性能，考虑材料的冷热加工性能和工厂现有条件。
4、降低生产成本，注意采用微变形模具钢，以减少机加工费用。
5、开发专用模具钢，对特殊要求的模具，开发用具有专门性能的模具钢。
6、考虑我国模具的生产和使用情况，选择模具材料要根据模具零件的使用条件来决定，做到在满足主要条件的前提下，选用价格低廉的材料，降低成本。

I. 如何选择模具钢材

（1）和塑胶材料的特性有关如PVC塑胶因为生产中会产生有腐蚀性的酸性气体，如果用普回通钢材，模具答很容易生锈，所以要选用耐腐蚀的钢材，如2083，S136H等。
（2）和产品的要求有关有一些要求非常高的透明产品，如光学透镜，眼镜片，这就需要抛光性能非常好的钢材，如S136，如果选错了钢材，到后期模具抛成镜面时，会发现明显的材料的纹路，这是无法通过抛光消除的，这样的模具做出的产品也是达不到要求的。
（3）和模具寿命有关即使是同一个牌号的钢材，价格都会有高低，当然价格高的材料质量会更好，如果模具寿命不需要很高，可以选择相对便宜的钢材。

J. 模具加工原料的选择（塑料 复合材料）

看起来不像日常遇到的问题呢，是不是什么考试题？

1. 第一个选材料，PC和专PVC都不行。PC的机属械性能很好，耐低温和耐高温都不错，但问题是其耐溶剂性很差，可以说大多数有机溶剂都可以溶化PC。至于PVC，上述的几条大部分都不靠谱，耐低温和耐高温都不行，冲击韧性也不好，只有耐化学腐蚀性略好。如果要我选择材料，可以选共聚PP或者增韧改性PP。

2. 这个问题比较烦了，拉伸强度大于1000MPa，这个就要换算了，因为一般我们说到材料的拉伸强度，是做成标准样条，ASTM D638的标准样条的受力部分的横截面是 10mm*4mm，但你这里光说是中空管材，这些条件算不出这个管材的横截面积，所以没法直接判断了。不过一般做管材，如果要便宜，那不是PVC就是用PP，或者用HDPE也可以，这几个耐水性都没问题。 至于什么复合材料，那个种类就太多了，主要根据你的需求来，你是要增加韧性还是增加硬度，还是要降低成本，这都有不同的改性方法，这就不多说了吧。