本篇文章給大家談談擠壓模具的材料選擇原則，以及擠壓模具制造工藝流程對應的知識點，希望對各位有所幫助。

擠壓模具的常用材質是什么？

擠壓模具常用材質是合金鋼材，主要成分是鎢，鎢是一種具有硬度高，熔點高，常溫下不受空氣侵蝕的金屬，擠壓模具常在高溫高壓的環境下作業，也必須具有這樣的屬性。

模具鋼

現在國內普遍使有的模具鋼是H13，也有些高成本的使用日產的模具進口鋼，但價格不菲，除非有特殊需要。

鋁型材擠壓模具設計的八大要點

一、鋁型材的尺寸及偏差

鋁型材的尺寸及偏差是由擠壓模具、擠壓設備和其他有關工藝因素決定的。

二、選擇正確的鋁擠壓機噸位

選擇擠壓機噸位主要是根據擠壓比來確定。如果擠壓比低于10，鋁型材產品機械性能低;如果擠壓比過高，鋁型材產品很容易出現表面粗糙以及角度偏差等缺陷。實心鋁型材常推薦擠壓比在30左右，空心鋁型材則在45左右。

三、擠壓模具外形確定

擠壓模具的外形尺寸是指擠壓模具的外圓直徑和厚度。擠壓模具的外形尺寸由型材截面的大小、重量和強度來確定。

四、擠壓模具模孔尺寸的確定

對于壁厚差很大的鋁型材，難成形的薄壁部分及邊緣尖角區應適當加大尺寸;而對于寬厚比大的扁寬薄壁型材及壁板型材的模孔，桁條部分的尺寸可按一般型材設計，而腹板厚度的尺寸，除考慮公式所列的因素外，尚需考慮擠壓模具的彈性變形與塑性變形及整體彎曲，距離擠壓筒中心遠近等因素。

此外，擠壓速度、有無牽引裝置等對模孔尺寸也有一定的影響。

五、合理調整鋁金屬的流動速度

合理調整鋁金屬流動速度，就是要盡量保證鋁型材斷面上每一個質點應以相同的速度流出模孔。擠壓模具設計時，盡量采用多孔對稱排列，根據鋁型材的形狀，各部分壁厚的差異和比周長的不同，及距離擠壓筒中心的遠近，來設計不等長的定徑帶。

一般來說，鋁型材某處的壁厚越薄，周長越大，形狀越復雜，離擠壓筒中心越遠，則此處的定徑帶應越短。如果當用定徑帶仍難于控制鋁金屬流速時，對于鋁型材斷面形狀特別復雜、壁厚很薄、離中心很遠的部分，可采用促流角或導料錐來加速鋁金屬流動。而對于那些壁厚大得多的部分或離擠壓筒中心很近的地方，就應采用阻礙角進行補充阻礙，以減緩此處的`流速。

此外，還可以采用工藝平衡孔，工藝余量或者采用前室模、導流模、改變分流孔的數目、大小、形狀和位置來調節鋁金屬的流速。

六、擠壓模具強度校核

由于鋁型材擠壓時模具的工作條件很惡劣，所以模具強度是模具設計中的一個非常重要的問題。除了合理布置模孔的位置，選擇合適的模具材料，設計合理的模具結構和外形之外，精確地計算擠壓力和校核各危險斷面的許用強度也是十分重要的。

目前計算擠壓力的公式很多，但經過修正的別爾林公式仍有工程價值。擠壓力的上限解法，也有較好的適用價值;用經驗系數法計算擠壓力比較簡便。至于模具強度的校核，應根據產品的類型、模具結構等分別進行。

一般平面模具只需要校核剪切強度和抗彎強度。舌型模和平面分流模則需要校核抗剪、抗彎和抗壓強度，舌頭和針尖部分還需要考慮抗拉強度等。

強度校核時的一個重要的基礎問題是，選擇合適的強度理論公式和比較精確的許用應力。近年來，對于特別復雜的模具，可用有限元法來分析其受力情況與校核強度。

七、合理的工作帶尺寸

確定分流組合模的工作帶，要比確定半模工作帶復雜得多，不僅要考慮到型材壁厚差，距中心的遠近，面且必須考慮到模孔被分流橋遮蔽的情況。處于分流橋底下的模孔，由于金屬流進困難，工作帶必須考慮減薄些。

在確定工作帶時，首先要找出在分流橋下型材壁厚最薄處即金屬流動阻力最大的地方，此處的最小工作帶定為壁厚的兩倍;壁厚較厚或金屬容易達到的地方，工作帶要適當考慮加厚，一般按一定的比例關系，再加上易流動的修正值。

八、模孔空刀結構及尺寸

模孔空刀，就是模孔工作帶出口端懸臂支承的結構。當鋁型材壁厚≥2mm時，可采用比較容易加工的直空刀結構;當t2mm時，可選擇在有懸臂處加工斜空刀。

沖壓模具材料及熱處理

模具材料的性能對模具壽命有決定性的影響，根據模具的結構和使用情況，合理選用制模材料是模具工程師的重要任務之一。

模具熱處理及表面強化是模具制造中的關鍵工藝，是保證模具質量和使用壽命的重要環節，實際使用證明，在模具失效中由于熱處理不當引起的占很大比例。

模具用途廣泛，工作條件差別大，制造模具的材料范圍很廣。目前，沖壓模、塑料模、壓鑄模、粉末冶金模的材料以鋼為主，有些模具還可采用低熔點合金和非金屬材料等。

模具材料的性能要求及選用原則

模具用鋼主要性能要求如下：

1，硬度和耐磨性（最重要的模具失效形式，決定模具壽命）

2，可加工性能（模具零件形狀復雜，要求熱處理變形小）

3，強度和韌性（足夠的強度承受高壓，沖擊載荷等要求高韌性）

4，淬透性、拋光性、耐腐蝕性（塑料及添加劑的腐蝕作用）。

模具用鋼按用途可分為三大類：

1，冷作模具鋼：制作金屬在冷態下變形的模具，包括：冷沖模、冷擠壓模、冷鐓模、粉末壓制模。要求高硬度、高耐磨性及足夠強度和韌性。

2，熱作模具鋼：制造經過加熱的固態或液態金屬在壓力下成型的模具，包括：熱鍛模、壓鑄模。要求高溫下足夠的強度、韌性和耐磨性及高熱疲勞抗力和導熱性

3，塑料模具鋼：制造各種塑料模具。塑料品種多，要求差別大，其模具材料范圍廣。主要要求工藝性能高（熱處理變形小、拋光性好、耐腐蝕）

選用一般原則：滿足使用性能要求、良好的工藝性能、適當考慮經濟性。

模具材料的選用原則是什么

（一）滿足工作條件要求

1．耐磨性

坯料在模具型腔中塑性變性時，沿型腔表面既流動又滑動，使型腔表面與坯料間產生劇烈的摩擦，從而導致模具因磨損而失效。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。

硬度是影響耐磨性的主要因素。一般情況下，模具零件的硬度越高，磨損量越小，耐磨性也越好。另外，耐磨性還與材料中碳化物的種類、數量、形態、大小及分布有關。

2．強韌性

模具的工作條件大多十分惡劣，有些常承受較大的沖擊負荷，從而導致脆性斷裂。為防止模具零件在工作時突然脆斷，模具要具有較高的強度和韌性。

模具的韌性主要取決于材料的含碳量、晶粒度及組織狀態。

3．疲勞斷裂性能

模具工作過程中，在循環應力的長期作用下，往往導致疲勞斷裂。其形式有小能量多次沖擊疲勞斷裂、拉伸疲勞斷裂接觸疲勞斷裂及彎曲疲勞斷裂。

模具的疲勞斷裂性能主要取決于其強度、韌性、硬度、以及材料中夾雜物的含量。

4．高溫性能

當模具的工作溫度較高進，會使硬度和強度下降，導致模具早期磨損或產生塑性變形而失效。因此，模具材料應具有較高的抗回火穩定性，以保證模具在工作溫度下，具有較高的硬度和強度。

5．耐冷熱疲勞性能

有些模具在工作過程中處于反復加熱和冷卻的狀態，使型腔表面受拉、壓力變應力的作用，引起表面龜裂和剝落，增大摩擦力，阻礙塑性變形，降低了尺寸精度，從而導致模具失效。冷熱疲勞是熱作模具失效的主要形式之一，幫這類模具應具有較高的耐冷熱疲勞性能。

6．耐蝕性

有些模具如塑料模在工作時，由于塑料中存在氯、氟等元素，受熱后分解析出HCI、HF等強侵蝕性氣體，侵蝕模具型腔表面，加大其表面粗糙度，加劇磨損失效。

（二）滿足工藝性能要求

模具的制造一般都要經過鍛造、切削加工、熱處理等幾道工序。為保證模具的制造質量，降低生產成本，其材料應具有良好的可鍛性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性；還應具有小的氧化、脫碳敏感性和淬火變形開裂傾向。

1．可鍛性

具有較低的熱鍛變形抗力，塑性好，鍛造溫度范圍寬，鍛裂冷裂及析出網狀碳化物傾向低。

2．退火工藝性

球化退火溫度范圍寬，退火硬度低且波動范圍小，球化率高。

3．切削加工性

切削用量大，刀具損耗低，加工表面粗糙度低。

4．氧化、脫碳敏感性

高溫加熱時抗氧化懷能好，脫碳速度慢，對加熱介質不敏感，產生麻點傾向小。

5．淬硬性

淬火后具有均勻而高的表面硬度。

6．淬透性

淬火后能獲得較深的淬硬層，采用緩和的淬火介質就能淬硬。

7．淬火變形開裂傾向

常規淬火體積變化小，形狀翹曲、畸變輕微，異常變形傾向低。常規淬火開裂敏感性低，對淬火溫度及工件形狀不敏感。

8．可磨削性

砂輪相對損耗小，無燒傷極限磨削用量大，對砂輪質量及冷卻條件不敏感，不易發生磨傷及磨削裂紋。

（三）滿足經濟性要求

在給模具選材是，必須考慮經濟性這一原則，盡可能地降低制造成本。因此，在滿足使用性能的前提下，首先選用價格較低的，能用碳鋼就不用合金鋼，能用國產材料就不用進口材料。

冷擠壓模具材料

冷擠壓模具材料

冷擠壓模具中，受力最大的部分是凸、凹模，因此，凸、凹模材料的選擇對冷擠壓工藝能否奏效 至關重要。

根據宴踐經驗，對凸、凹模材料的選擇大致應滿足以下要求：(1)凸、凹模具在2450~2940MPa 高壓下工作．必須具備很高的強度、硬度，以防止自身的塑性變形、磨損乃至損壞。(2)凸模、凹模是

在沖擊條件下工作的，應當具有良好的沖擊韌性 (3)凸模材料應具有較高的抗彎強度，以防工作時 損壞。(4)模具是在冷、熱交變壓力反復作用情況下工作的，必須能承受交變應力的反復作用而保持

原型。(5)模其的材料必須易加工。

根據實踐經驗，鋼制工件凸模以選用6W6Mo5Cr4V1、W6Mo5Cr4Vg以及W18Cr4V材料為 好，凹模以選用Crl2MoV、CrWMn、GCr 材料為好}鋁件凸模宜選用CrlgMo、9CrSi、Crl2、 wl8c“V．而凹模宜選用Crl2MoV、T10A、W18Cr4V以及YG20。 目前國內市場上W18Cr4V取材較易

采用W18Cr4V制造工件冷擠壓凸摸，壽命可達1～5萬次；用硬質合金YG20制造凹模，鋼制 工件可達2O～ 40萬次．鋁制工件可達400~500萬次。

為了提高玲擠壓模具的耐磨性．近年來．國內外一些廠家采用氣體軟氮化工藝以提高樓具表面 硬度t這樣模具耐磨壽命可提高2o 以上，GCrl5材料作凹模．采用滲釩工藝．也可使模具壽命從3 萬次提高到24萬次; 金屬工件少、無切削工藝之一的冷擠壓工藝是當前生產中應用較為f 廣泛的一種。它具有節約原材料、勞動生產率高以及成品機械強度高、剛性大、重量輕、表面光潔度及尺寸精度較高等優點。一些形狀較復雜、切削加工較困難的金屬工件，運用冷擠壓工藝很容易加工成型。

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