发布时间 : 星期四 文章模具材料与表面处理讲义更新完毕开始阅读
绪 论
一、 模具在现代工业生产中的地位及作用
以前，人们习惯上把一个国家钢铁的产量作为衡量一个国家工业发展水平的标准（比如我们国家50年代大跃进的目的），但是自20世纪80-90年代，有人提出了一个出乎所有人意外的标准：一个国家模具工业的水平才是衡量一个国家工业发展水平的标准。
为什么？答案很简单：模具反映了1）一个国家的装备制造业和加工业水平的高低（在这个因素里面实际上包括了两个因素，即硬件的因素和软件的因素，硬件因素…软件因素中包含设计人员的素质、制造工人素质等因素----德国有个总统魏茨泽克曾经说过：我们需要的是更多的技师，而不是Doctor。）；2）模具反映了一个国家材料发展水平的高低（看似简单）；3）模具反映了一个国家材料处理技术水平的高低（热处理、表面处理）…
大家知道模具生产工件是一种少无切削的加工方式，它的特点是生产率高，材料利用率高，因此这种生产方法经济性能很好，正是由于上述原因，因此它才能在国民经济各个部门得到广泛的应用。举个例子：大家通常见到的汽车，大约70-80%以上的零部件是采用模具制造出来的，其中有冲压件、塑料件、锻件，橡胶件等等（可以请同
学们先说出零件然后看看是否为用模具生产出来的）。
模具在工业生产中的广泛应用反过来又促进了模具工业的发展，这主要体现在以下几个方面：
1） 模具标准化程度提高；
2） 模具品种增多、模具的复杂程度提高； 3） 模具的精度和使用寿命明显提高；
4） 模具材料行业发展加快、模具材料品种增多； 5）
模具技术人员（设计和制造）和管理人员的素质大大提高。
二、 模具材料和表面处理在模具工业中的地位
模具性能的好坏、使用寿命的高低直接影响到产品的质量和经济性能，而模具的寿命与模具材料及其表面处理方式等诸多因素有直接的联系。换句话说，模具材料及其表面处理方式等因素对工件的质量和经济性能有直接的影响，因此，在现代模具生产过程中，人们对模具材料及其表面处理方式等给与了高度的重视，它在模具生产中具有举足轻重的地位。
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三、 模具材料与表面处理技术现状
从模具材料层面来看，我们国家在生产上一定形成了一定的规模，并且产量也比较高。但是如果从模具材料的品质和种类来看，与一些先进的国家相比仍然存在一定的差距，这具体表现在：1）先进1) 国家模具材料品种和规格比较齐全（举个例子，比如大小）；2）模具材料材质好；3）国外企业使用新材料的积极性比国内要高，道理很2) 简单，通过使用新材料可以降低成本或者提高性能，这就给新材料的发展提供了一种良性循环的局面。
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从模具的热处理和表面处理技术方面来看。我们国家企业对于新技术、新工艺的认知度和工业国家有一定的差距。大多企业宁愿采用的传统的热处理和表面处理方式，也不愿采用新出现的工艺和技术。我想这主要可以归结为以下几方面的因素：1）信息闭塞，对新技术、新工艺不了解；2）不愿采用新技术，因为使用新技术存在一定的风险，并且需要前期投资；3）国家对于新工艺、新技术的重视程度不够，导致新工艺、新技术从理论方面不够完善。大家可以想象这种状况会使新工艺新技术的推广更加困难。
当然使用材料、新技术和新工艺绝对不应是盲目的，而必须具备丰富的专业知识和实际经验，只有这样才判断使用材料、新技术和新工艺会给企业带来哪些机遇。
总之，要想在模具材料与表面处理技术上赶上世界先进水平，有
很长的路要走。
四、 学习本课程的意义
首先使同学们能够对于模具材料及其表面处理方式有一个系统、全面的了解；
其次是在学习了该课程之后，可以帮助同学们正确选择模具材料以及相应得热处理和表面处理工艺；
第三，有助于研制新材料、新工艺和新技术等。
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引子：在相应的模具专业课程学习过程中我们学习的重点是模具的结构设计，实际上模具设计还包括模具的选材以及模具的热处理和表面处理方法的选择，这也是为很多人所忽视的一个重要环节。比如在设计注塑模具时可供选择的模具材料很多（SM45、P20、铜铍合金等），究竟选用哪种比较合适？选择何种热处理（工艺、温度）以及表面处理工艺（渗透、覆层、机械、）比较合理？
第一章 模具材料概论
§1-1 模具和模具材料分类
一、模具
模具是在一定条件下借助于成形设备将液态或者固体材料（金属或者非金属）加工成产品的一种成形工艺装备。
用模具生产工件必须具备几个要素条件：即模具、成形设备、成形（被加工）材料。
三要素中主要包括的内容：
? 模具因素：主要包括模具的设计和制造水平；
? 成形设备因素：主要包括设备的能力和状态（精度）； ? 被成形材料因素：主要指被加工材料本身的性质（厚薄、
软硬、流动性、腐蚀性等等）。
? 一定的条件：指工作条件，即工作温度。 二、模具的分类
模具的种类繁多，比如我们以前学过的冷冲压模具、锻造模具、塑料模具等等都是模具。那么如何对模具进行分类哪？ 1、根据成形材料、成形工艺和成形设备可以分为10大类，
即①冲压模具、②塑料制品成形模具、③锻造成形模具、④压铸模、⑤铸造用金属模具、⑥粉末冶金模具、⑦玻璃制品用模具、⑧橡胶制品成形模具、⑨陶瓷模具、⑩经济模具等。
2、根据模具的工作条件（或者说坯料的温度）分3类:
即①热作模具；②冷作模具；③温作模具 ①热作模具包括
加工金属用—热锻模、热挤压模、锤锻模、热冲压模、压铸模和铸造用金属模具
加工非金属用—塑料成型模具、橡胶成型模具、玻璃制品模具、粉末冶金模具和陶瓷模具等。
②冷作模具包括
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各种冷冲压模具（冲裁、弯曲和拉深）和冷镦模具和冷挤压模具等
③温作模具包括
温锻模具、温镦模具、温挤压模具和温旋压模具等。
三、模具材料的分类
模具材料种类繁多、分类方法很多。由于在模具制造过程中使用最多的是模具钢，因此我们可以把模具材料首先分成
热作模具钢 模具钢 冷作模具钢 温作模具钢 模具材料
铸铁
其它模具材料 有色金属及其合金 硬质合金（carbide） 其它非金属材料
§1-2 模具材料应当具备的主要性能指标
虽然我们上面对模具材料进行了分类，但是各种模具的工作条件不尽相同，因此对模具材料的要求也有很大的差别，对于共性的要求和个性的要求一定要分清楚。比如对于大多数的塑料制品成型模具来说一般要求模具能够在较短的时间内迅速冷却下来，以缩短生产周期，与此相应就要求模具材料具有良好的导热性能。但是对于注塑模具和压塑模具的要求又有一定的差别，因此在选择模具材料之前必须对模具的工作状况和各种模具材料的特点以及其它要求有深入的了解，只有这样所选择的模具材料才能最符合实际要求。那么模具材料主要有哪些性能指标呢？
一、强度
定义：强度是反映材料变形抗力和断裂抗力的一种指标。 1、变形抗力
从学过的知识我们知道，反映材料塑性变形抗力的主要指标是材料的屈服极限σs或者材料的屈服强度σ0.2。衡量冷作模具材料变形抗力的指标是指常温下的σs或者σ0.2。而衡量热作模具材料变形抗力的指标则是高温下的屈服极限σs或者屈服强度σ0.2。
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