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1.经验计算法 模具价格=材料费+设计费+加工费与利润+增值税+试模费+包装运输费 各项比例通常为: 材料费:材料及标准件占模具总费用的15%-30%; 加工费与利润:30%-50%; 设计费:模具总费用的10%-15%; 试模:大中型模具可控制在3%以内,小型精密模具控制在5%以内; 包装运输费:可按实际计算或按3%计; 增值税:17% 2.材料系数法 根据模具尺寸和材料价格可计算出模具材料费. 模具价格=(610)*材料费 锻模,塑料模=6*材料费 压铸模=10*材料费 模具报价估计 1、首先要看客户的要求，因为要求决定材料的选择以及热处理工艺。 2、选择好材料，出一个粗略的模具方案图，从中算出模具的重量（计算出模芯材料和模架材料的价格）和热处理需要的费用。（都是毛胚重量） 3、加工费用，根据模芯的复杂程度，加工费用一般和模芯材料价格是1.53：1，模架的加工费用一般是1：1。 4、风险费用是以上总价的10%。 5、税 6、设计费用是模具总价的10%。模具的报价策略和结算方式 模具的报价与结算是模具估价后的延续和结果。从模具的估价到模具的报价，只是第一步，而模具的最终目的，是通过模具制造交付使用后的结算，形成最终模具的结算价。在这个过程里，人们总是希望，模具估价=模具价格=模具结算价。而在实际操作中，这四个价并不完全相等，有可能出现波动误差值。这就是以下所要讨论的问题。 当模具估价后，需要进行适当处理，整理成模具的报价，为签定模具加工合同做依据。通过反复洽谈商讨，最后形成双方均认可的模具价格，签订了合同。才能正式开始模具的加工。 一、模具估价与报价、报价与模具价格 模具估价后，并不能马上直接作为报价。一般说来，还要根据市场行情、客户心理、竞争对手、状态等因素进行综合分析，对估价进行适当的整理，在估价的基础上增加10-30%提出第一次报价。经过讨价还价，可根据实际情况调低报价。但是，当模具的商讨报价低于估价的10%时，需重新对模具进行改进细化估算，在保证保本有利的情况下，签订模具加工合同，最后确定模具价格。模具价格是经过双方认可且签订在合同上的价格 这时形成的模具价格，有可能高于估价或低于估价。当商讨的模具价格低于模具的保本价进，需重新提出修改模具要求、条件、方案等，降低一些要求，以期可能降低模具成本，重新估算后，再签订模具价格合同。应当指出，模具是属于科技含量较高的专用产品，不应当用低价，甚至是亏本价去迎合客户。而是应该做到优质优价，把保证模具的质量、精度、寿命放在第一位，而不应把模具价格看得过重，否则，容易引起误导动作。追求模具低价，就较难保证模具的质量、精度、寿命。廉价一般不是模具行业之所为。但是，当模具的制造与制品开发生产是同一核算单位或是有经济利益关系时，在这种情况下，模具的报价，应以其成本价作为报价。模具的估价仅估算模具的基本成本价部分，其它的成本费用、利润暂不考虑，待以后制品生产的利润再提取模具费附加值来作为补偿。但此时的报价不能作为真正的模具的价格，只能是作为模具前期开发费用。今后，一旦制品开发成功，产生利润，应提取模具费附加值，返还给模具制造单位，两项合计，才能形成模具的价格。这时形成的模具价格，有可能会高于第一种情况下的模具价格，甚至回报率很高，是原正常模具价格的几十倍，数百倍不等。当然，也有可能回报率等于零。 二、模具价格的地区差与时间差 这里还应当指出，模具的估价及价格，在各个企业、各个地区、国家；在不同的时期，不同的环境，其内涵是不同的，也就是存在着地区差和时间差。为什么会产生价格差呢，这是因为：一方面各企业、各地区、国家的模具制造条件不一样，设备工艺、技术、人员观念、消费水准等各个方面的不同，产生在对模具的成本、利润目标等估算不同，因而产生了不同的模具价格差。一般是较发达的地区、或科技含量高、设备投入较先进，比较规范大型的模具企业，他们的目标是质优而价高，而在一些消费水平较低的地区，或科技含量较低，设备投入较少的中小型模具企业，其相对估算的模具价格要低一些。另一方面，模具价格还存在着时间差，即时效差。不同的时间要求，产生不同的模具价格。这种时效差有两方面的内容：一是一付模具在不同的时间有不同的价格；二是不同的模具制造周期，其价格也不同。 三、模具报价单的填写 模具价格估算后，一般要以报价的形式向外报价。报价单的主要内容有：模具报价，周期，要求达到的模次(寿命)，对模具的技术要求与条件，付款方式及结算方式以及保修期等。 近几年来，我国在研制开发新型模具钢方面做了大量工作，并对部分国外优良热作模具钢进行了国产化研究，为市场提供了优质价廉的模具钢。下面简单介绍热作模具钢的种类和应用进展概况。1已纳入国家标准热作模具钢热作模具钢系列已纳入国家标准GB/T1299-2000合金工具钢，按主要化学成分可分为W系，Cr-Mo系，Cr-W-Mo系等类型。3Cr2W8V（H21）钢，具有高热强性、高热稳定性、良好的耐磨性和工艺性能，工作温度达到650。缺点：碳化物偏析严重，塑性、韧性、导热性、抗冷热疲劳性能和抗溶蚀性能较差。我国20世纪50年代从前苏联引进，使用寿命不长，且合金度高，成本高，目前国外已基本淘汰。我国由于受钢种和技术上的限制，目前，仍在大批生产和使用。4Cr5MoSiV（H11）及4Cr5MoSiV1（H13）钢高淬透性和淬硬性、高韧性、高热强性和耐磨性，使用温度590钢中碳化物细小分布均匀，抗冷热疲劳性能和抗溶蚀性能好，冷热加工性能好。H13钢（H11钢的改进型）是目前国内热镦锻钢、冷镦模套的主要材料，也是通用性强的热作模具钢，是代替3Cr2W8V钢的理想钢材，寿命可提高2-3倍。4Cr3Mo3SiV（H10）钢具有高韧性，高的抗高温软化性能和中等水平的抗磨性能。可代替3Cr2W8V钢制作热挤压模。4Cr5W2VSi钢其热稳定性高于H13、H21钢，韧性介于H13、H21之间。适当高速镦锻模，使用寿命比H21钢高0.5-1倍。3Cr3Mo3W2V（HM1）钢具有优良的强韧性，较高热强性、耐磨性、回火稳定性，抗冷热疲劳性能、冷热加工性能好，工作温度700以上。该钢通用性强，适合于制作在高温、高速、高负荷、急冷急热条件下工作的模具，其性能优于4Cr5W2VSi和3Cr2W8V钢，模具寿命比3Cr2W8V钢提高标准23倍。5Cr4W5MoV（RM2）钢工作温度达700，具有较高的回火抗力和热稳定性，高的热强性，高的高温硬度和耐磨性，但其韧性和抗热疲劳性能低于H13钢。适合于制作有高的高温强度和抗磨损性能的热作模具，可代替3Cr2W8V钢，模具寿命可提高2-4倍。5Cr4Mo3SiMnVAl（012AI）钢工作温度达700以上，具有较高的热强性，高温硬度，抗回火稳定性、耐磨性和抗热疲劳性、韧性和热加工塑性好，氮化性能好。可替代 3Cr2W8V钢模具寿命可提高3-5倍。2部分热作模具钢系列已纳入部颁标准4Cr40Mo2WSiV（YB/T210-1976）钢具有较高的热稳定性、韧性、耐磨性和抗龟裂性，其稳定性优于4Cr5W2VSi和4Cr5MoSiV1钢，与3Cr2W8V钢相近。3Cr2W8MoV（JB/T6399-1992）钢是3Cr2W8V钢的改进型。3Cr3Mo3VNb（HB5137-1980）钢一种超高强韧性热作模具钢，在高于600时，比4Cr5MoSiV1、4Cr5W2VSi、3Cr2W8V钢具有更高的高温强韧性、热稳定性、热强性、耐磨性和抗热疲劳性能，冷热加工性能好。3部分试用热作模具钢系列未纳入标准3Cr3Mo3V钢热稳定性、硬度、耐热疲劳性能及韧性等适中。5Cr4Mo3W2V钢用作热压锻模。4Cr3Mo2V钢最高温度达700，适合于热挤压模。4Cr3MoSiV钢工作温度达700，代号CH75。3Cr3Mo3W2VRE钢，在3Cr3Mo3W2V钢中入0.06%RE,细化晶粒,显著提高塑性、韧性和寿命。4Cr5MoWVSi钢热强性优于H13钢，具有良好的韧性的抗热疲劳性，代号H12、适合于热挤压模、镦锻模。4Cr3Mo2NiVNb（代号HD）钢，各类热作模具；4Cr3Mo2NiVNbB（代号HDB）钢，提高了断裂韧性和热疲劳抗力。工作温度达700以上，使用寿命比3Cr2W8V钢高2-2.5倍。5Cr4W3Mo2VSi和5Cr4W3Mo2VNb钢，代号50Si、50Nb，基体钢。适合于热挤压模。4Cr5Mo2SiMnV1(代号Y10)和4Cr3Mo3W4VTiNb(代号GR)钢，新型热作模具钢，使用寿命比3Cr2W8V钢高标准2-6倍，适于制造温度较高，与工件接触时间长，易引起热变形塌陷或热磨损失效的模具。6W8Cr4VTi（代号LM1）和6Cr5Mo3W2VSiTi（代号LM2）钢，具有良好的热强性，高的等温强度，高温硬度，回火稳定性和耐磨性好。冷热模具兼用钢，模具寿命比3Cr2W8V钢高几倍。4Cr3Mo2MnVB（代号ER8）和4Cr3Mo2MnVNbB(代号Y4)钢，模具寿命是3Cr2W8V钢的2-4倍，热挤压模具钢。 武汉压铸模具 武汉模具加工 武汉汽车模具 武汉塑料模具模具选材原则 （一）满足工作条件要求 1耐磨性 坯料在模具型腔中塑性变性时，沿型腔表面既流动又滑动，使型腔表面与坯料间产生剧烈的摩擦，从而导致模具因磨损而失效。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。 硬度是影响耐磨性的主要因素。一般情况下，模具零件的硬度越高，磨损量越小，耐磨性也越好。另外，耐磨性还与材料中碳化物的种类、数量、形态、大小及分布有关。 1强韧性 模具的工作条件大多十分恶劣，有些常承受较大的冲击负荷，从而导致脆性断裂。为防止模具零件在工作时突然脆断，模具要具有较高的强度和韧性。 模具的韧性主要取决于材料的含碳量、晶粒度及组织状态。 2疲劳断裂性能 模具工作过程中，在循环应力的长期作用下，往往导致疲劳断裂。其形式有小能量多次冲击疲劳断裂、拉伸疲劳断裂接触疲劳断裂及弯曲疲劳断裂。 模具的疲劳断裂性能主要取决于其强度、韧性、硬度、以及材料中夹杂物的含量。 3高温性能 当模具的工作温度较高进，会使硬度和强度下降，导致模具早期磨损或产生塑性变形而失效。因此，模具材料应具有较高的抗回火稳定性，以保证模具在工作温度下，具有较高的硬度和强度。 4耐冷热疲劳性能 有些模具在工作过程中处于反复加热和冷却的状态，使型腔表面受拉、压力变应力的作用，引起表面龟裂和剥落，增大摩擦力，阻碍塑性变形，降低了尺寸精度，从而导致模具失效。冷热疲劳是热作模具失效的主要形式之一，帮这类模具应具有较高的耐冷热疲劳性能。 6耐蚀性 有些模具如塑料模在工作时，由于塑料中存在氯、氟等元素，受热后分解析出HCI、HF等强侵蚀性气体，侵蚀模具型腔表面，加大其表面粗糙度，加剧磨损失效。 （二）满足工艺性能要求 模具的制造一般都要经过锻造、切削加工、热处理等几道工序。为保证模具的制造质量，降低生产成本，其材料应具有良好的可锻性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性；还应具有小的氧化、脱碳敏感性和淬火变形开裂倾向。 1可锻性 具有较低的热锻变形抗力，塑性好，锻造温度范围宽，锻裂冷裂及析出网状碳化物倾向低。 2退火工艺性 球化退火温度范围宽，退火硬度低且波动范围小，球化率高。 3切削加工性 切削用量大，刀具损耗低，加工表面粗糙度低。 4氧化、脱碳敏感性 高温加热时抗氧化怀能好，脱碳速度慢，对加热介质不敏感，产生麻点倾向小。 5淬硬性 淬火后具有均匀而高的表面硬度。 6淬透性 淬火后能获得较深的淬硬层，采用缓和的淬火介质就能淬硬。 7淬火变形开裂倾向 常规淬火体积变化小，形状翘曲、畸变轻微，异常变形倾向低。常规淬火开裂敏感性低，对淬火温度及工件形状不敏感。 8可磨削性 砂轮相对损耗小，无烧伤极限磨削用量大，对砂轮质量及冷却条件不敏感，不易发生磨伤及磨削裂纹。 （三）满足经济性要求 在给模具选材是，必须考虑经济性这一原则，尽可能地降低制造成本。因此，在满足使用性能的前提下，首先选用价格较低的，能用碳钢就不用合金钢，能用国产材料就不用进口材料。 另外，在选材时还应考虑市场的生产和供应情况，所选钢种应尽量少而集中，易购买现代模具修复技术的应用 2010-03-11 10:07:59 返回 1 引言模具在现代工业中具有极其重要的作用，它的质量直接决定产品的质量。提高模具的使用寿命和精度，缩短模具的制造周期，是许多企业急需解决的技术问题，但在模具使用过程中经常会出现塌角、变形、磨损、甚至折断等失效形式。因此，对模具的修复也是必要的。传统修复模具的方法很多，如钳工镶块嵌入法和镶块粘接法、电镀、电火花工艺、热喷涂、堆焊技术等等。但用钳工镶块嵌入法和镶块粘接法对工人的技术要求高，费工费时，难以普遍适用；用电镀的方法得到的镀层很薄（一般不超过0.3mm），而且与基体结合不牢固，对形状损坏部位难于修复；用热喷涂方法得到的喷涂层稀释率大，降低了基体和材料的性能；采用堆焊方法，热量注入大，能量不集中，模具热影响区域大，容易产生畸变甚至开裂。以下就几种实用性极强、应用面极广、经济性好的模具修复技术作一比较说明。2 激光熔覆修复技术激光熔覆修复的原理：是用高功率激光束以恒定功率与热粉流同时入射到需要修补的模具表面上，一部分入射光被反射，一部分光被吸收。当瞬时被吸收的能量超过临界值后，金属熔化产生熔池，然后快速凝固形成冶金结合覆层。激光束根据CAD应用程序给定的路线来回扫描，从而逐线逐层进行修复。激光修复模具主要具有以下优点：能进行形状修复、尺寸修复、功能修复和增强功能修复；具有较低稀释率，热影响区小，熔覆件扭曲变形比较小，与基面形成冶金结合，结合牢固；经过修复后的模具几乎不需要再加工；工艺过程易于实现自动化等。激光熔覆主要用于大型贵重模具磨损后的修复。3 电刷镀修复技术电刷镀的基本原理是：采用专用的直流电源设备，电源的正极接镀笔（作为刷镀的阳极）；电源的负极接工件（作为刷镀时的阴极）。镀笔通常采用高纯度细石墨块作阳极材料，石墨块外面包裹一层棉花和耐磨的涤棉套。刷镀时使浸满镀液的镀笔与工件接触（保持适当的压力），并以一定的相对运动速度在工件表面上移动。在镀笔与工件接触的部位，镀液中的金属离子在电场力的作用下扩散到工件表面，并在上面获得电子被还原成金属原子，沉积结晶形成镀层，随着刷镀时间的增长，镀层增厚，从而达到镀覆及修复的目的。电刷镀修复技术的主要特点：由于电刷镀层有良好的红硬性、耐磨性、抗氧化能力和抗粘着性能，所以可使汽车零件（如曲轴、连杆、齿轮等）的热锻模寿命提高20-100%，也可大幅度提高冷作模具的寿命，如果采用非晶态电刷镀层，可使各种冷热模具的使用寿命进一步提高50-200%。对于一些大型、不易搬动的模具,由于电刷镀的设备比较简单，工艺灵活，携带方便，修复周期短，可以去现场进行表面刷镀。修复费用一般只占成本的0.5%-2%,而且一些大型模具型腔局部修复后表面的耐磨性、硬度、表面粗糙镀等方面都能达到原来的性能指标。4 模具延寿及修复技术该技术模具延寿部分采用物理气相沉积（PVD）技术，在模具的型腔易损部位沉积一层耐磨改性层，改性层材料按梯度功能材料设计；以初金改性层与模具本体伺的牢固结合，改性后模具工作表面具有高的硬度，而内部仍具有良好的韧性，因而能够提高模具的使用性能，充分发挥模具材料的性能潜力。模具修复部分采用航空粘接技术和肩部阻性热源改性新方法，对模具已损坏的部位进行修复，并使其恢复原状（形状和性能），处理后的模具能继续使用，从而延长了模具的使用寿命。模具延寿及修复技术的特点是：先进实用、成本低廉、改性层与基体材料结合牢靠，且不影响模具材料的原有性能。适用于锻模、冲模和塑料模的表面改性与强化处理，以及上述模具的破损修复等，也同样适用于机床大型工作台面铸造缺陷的修复。5 高强度复层修复技术高强度负层技术的主要特点：这项技术实际应用时，可根据不同要求选用不同性能的补材，以得到高硬度、高耐磨、耐冲击、耐高温、或耐腐蚀等不同性能的修补层。它既可用于填补尺寸又可用作形状修复；既可对规则表面采用自动化机械修补，也能采用手工修补；对各种零件缺损如气孔砂眼、划痕磕伤、崩刃钝边、凸棱凹槽、尺寸超差等等各类剥落性或渐次性磨损和加工缺陷均能予以修理，对待修件的材质也有广泛适应性，可用于Cr12MoV和H13等可焊性差的模具钢的补焊。用此法得到的修补层可进行车、铣、刨削等各种精加工，并能进行精研以达到很高的表面光洁度。任何加工方法都不会使复层脱落，且修补和加工可以交替进行，直到获得满意的修复效果。修补层厚度可从几个微米到几个毫米，因此既可修补小零件、也可修补大型工件。设备操作方便、技术容易掌握。同时设备体积小，便于携带搬移，可移至大型机件近旁操作，因此可在很大范围内填补电刷镀和氩弧焊在机械零件修理中所不能完成或较难完成的一些修补工作。6 结论各类模具的损伤、拉伤、塌角、碰伤、凹坑、龟裂等导致模具失效均能用以上方法进行修复或现场修复。修复后模具不退火，不咬边，不变形，结合强度除电刷镀为离子键结合外，其它为冶金结合，结合强度可与基体媲美，修复后材质和硬度可根据模具基体选择。通过修复使报废的模具重新恢复生机，不仅节约了昂贵的开模费用，而且抢回了制作模具的大量时间。经济效益和社会效益均很显著。 模具的结算是模具设计制造的最终目的。模具的价格也以最终结算到的价格为准，即结算价。才是最终实际的模具价格。模具的结算方式从模具设计制造一开始，就伴随着设计制造的每一步，每道工序在运行、设计制造到什么程序，结算方式就运行到什么方式。待到设计制造完成交付使用，结算方式才会终结，有时，甚至还会运行一般时间。所有设计制造中的质量技术问题最终全部转化到经济结算方面来。可以说，经济结算是对设计制造的所有技术质量的评价与肯定。结算的方式，是从模具报价就开始提出，以签订模具制造合同开始之日，就与模具设计制造开始同步运行。反过来说，结算方式的不同，也体现了模具设计制造的差异和不同结算方式，各地区、各企业均有不同，但随着市场经济的逐步完善，也形成一定的规范和惯例。按惯例，结算方式一般有以下几种：(1)“五五”式结算：即模具合同一签订开始之日，即预付模具价款50%，余50%待模具试模验收合格后，再付清。这种结算方式，在早期的模具企业中比较流行。它的优缺点有以下：1)50%的预付款一般不足于支付模具的基本制造成本，制造企业还要投入。也就是说，50%的预付款，还不能与整付模具成本运行同步。因此，对模具制造企业来说存在一定的投入风险。2)试模验收合格后，即结算余款。使得模具保修费用与结算无关。3)在结算50%余款时，由于数目款项较多，且模具已基本完工，易产生结算拖欠现象。4)万一模具失败，一般仅退回原50%预付款。(2)“六四”式结算：即模具合同一签订生效之日起，即预付模价款的60%，余40%，待模具试模合格后，再结清。这种结算方式与第一种结算方式基本相同。只不过是在预付款上增加10%。这相对于模具制造企业有利一点。(3)“三四三”式结算：即模具合同一签订生效之日，即预付模价款的30%，等参与设计会审，模具材料备料到位，开始加工时，再付40%模价款。余30%，等模具合格交付使用后，一周内付清。这种结算方式，是目前比较流行的一种。这种结算方式的主要特点如下：1)首期预付的30%模价款作为订金。2)再根据会审，检查进度和可靠性，进行第二次40%的付款，加强了模具制造进度的监督。3)余款30%，在模具验收合格后，再经过数天的使用期后，结算余款。这种方式，基本靠近模具的设计制造使用的同步运行。4)万一模具失败，模具制造方，除返还全部预付款外，还要加付赔偿金。赔偿金一般是订金的1-2倍。(4)提取制件生产利润的模具费附加值方式：即在模具设计制造时，模具使用方，仅需投入小部分的款项以保证模具制造的基本成本费用(或根本无需支付模具费用)。待模具制造交付使用，开始制件生产，每生产一个制件提取一部分利润返还给模具制造方，作为模具费。这种方式，把模具制造方和使用方有机地联系在一起，形成利润一体化，把投资风险与使用效益紧密地联系起来，把技术与经济、质量与生产效益完全地挂钩在一起，这样也最大限度地体现了模具的价值与风险。这种方式是目前一种横向联向的发展趋势。其主要特点是：充分发挥模具制造方和模具使用方的优势，资金投入比较积极合理。但对于模具制造方来说，其风险较大，但回报率也较为可观。热作模具钢的评估及选用 2009-12-08 10:38:50 返回 随着高效、高速、高强度、大吨位的机械化、自动化加工成形设备的发展以及热锻模、热挤压模、热镦模、压铸模等复杂工艺的广泛应用，对模具的强度、冲击韧度、红硬性和耐磨性，提出了更高的要求。目前，采用一般的热作模具钢及普通的热处理工艺已不能满足生产的需求，尤其是冲击韧度差易开裂、红硬性低易塌陷，以及高湿时材料的耐磨性不高，导致模具使用寿命明显降低，严重地影响先进的热成形工艺的进一步发展。因而，改善和提高热作模具钢的强韧度和红硬性等，延长模具的使用寿命，更显得越来越重要和越来越紧迫。 由多年来的资料统计数据表明，任何一种模具产品的费用比例分别是：模具材料费占35，模具加供费（机械切削加工及热处理加工）占50，其中，前两项费用是严重影响零件加工的生产成本，故应慎重选用合理的模具材料。 模具材料的性能方面、材质优劣、使用合理与否等因素，对于模具的制造精度、合格品率、工作时的承载能力、寿命及成本，均有密切的关系。因此在设计和制造模具过程中，对于选材方面应综合考虑模具的种类（具体使用的场合）、制作批量、制作材料和制件复杂程度等因素。而对于模具材料本身，则需考虑它的力学性能、耐磨性、耐热性、耐蚀性、热变形、淬透性、机械加工性，以及材料价格和供货情况等。 目前，任何一种优质材料、新型的模具材料都难以满足所有的性能要求，所以只能根据实际的使用条件，在满足主要性能情况下来选择最佳的模具材料。 为了阐述具体问题，模具寿命的影响因素介绍如下： 热作模具钢主要用于制造锤锻模、压力机锻模、热挤压模和压制模，他们的工作条件有很大差别。 影响热作模具工作条件的因素主要有： 1.锻压设备的构造及特性 锻锤（空气锤、蒸汽锤、无砧座锤、高速锤等） 在工作时产生巨大的冲击功，使炽热的毛坯在模具型腔内成形，因此，锤锻模具是在高湿、高压、高速冲击载荷下工作。压力机（曲柄机械压力机、摩擦压力机、油压机、水压机）的加载速度比锻锤低的多，因此，压力机模具承受的载荷近于静载。 2.毛坯材料的性质 由于金属材料不同，它们的熔点和锻造加热温度差别很大，所以，模具的工作条件也各不相同。 3.模具的润滑及冷却方式 在金属塑性成形时，采用适当的润滑剂，可减少摩擦系数，使变形抗力下降，其降低的幅度通常为3040，这有助于减轻模具的磨损及防止模具断裂的危险性。同时，为防止模具温度过高，热作模具必须采用冷却措施，生产实践证明，正确而有效的冷却对提高模具的使用寿命。 4.模具的结构及制造质量 模具的结构设计和型腔几何形状对金属塑性成形压力和模具寿命都有很大的影响，为提高模具寿命，通常采用各种形式的组合凹模。模具型腔的表面粗糙度对疲劳抗力和摩擦力也有很大的影响。 5.模具合理使用 热作模具的使用与冷作模具有一个很大的区别，就是在使用之前，必需对模具进行必要的预热。生产实践证明该项工作是很重要的，如不注意模具的合理使用，就会大大降低模具的使用寿命。 根据实际生产中的有关资料，目前已在各企业中常用热作模具的应用情况，可归纳如表1所示。该表列出热作模具常用的钢号、主要特性、热处理硬度及用途。 表1 热作模具常用的钢号、主要特性及用途钢号主要特性硬度HRC用途5CrNiMo合金元素含量较低的热作模具钢，具有较高的淬透性和良好的韧度，强度耐磨性，但容易出现白点4448适合制造各种形状复杂，冲击载荷大、工作温度不太高、边长400mm大中型锤锻模及切边模5CrMnMo该钢除淬透性、耐热疲劳性稍差外，其它性能都和5CrNiMo相似4448适合制造边长400mm的中型锤锻模即热切边模SCrMnMoSiV由于增加了合金元素，使抗回火能力及淬透性增大，其使用寿命比上面两种材料有较大提高，但韧度不如5CrNiMo4449适于制作中、小型锻模，但不适用制作大型锤锻模3Cr2W8V该钢含有较多易形成碳化物的元素铬和钨，具有良好的淬透性，在高温下（600700）时，具有较高的强度和硬度、热疲劳性能，但其强度和塑性较差48用于制造高温高压应力下，而冲击负荷不大的凸模和凹模。如制造压铸模、热挤压模、精锻模和有色金属成型模等4Cr5MoSiV（H11）空冷硬化型热作模具钢，在中温下具有较好的热强性、高的耐磨性及良好的疲劳性能，且热处理变形小5357用于制造铝合金压铸模，热挤压模，穿孔用工具，心棒，压力机锻模4Cr5MoSiV（H13）4Cr5W2SiV空冷硬化型热作模具钢，在较高温服（600）时，具有较高的强度和硬度，高的耐磨性和韧度，并具有良好的热疲劳性5355用来制造锤锻模，热挤压模及心棒，压力机模，精锻机模及镶块，铝、铜合金压铸模，高速锤锻模3Cr3Mo3VN6(HM3)新型高强韧热作模具钢。该钢含碳量较低，是为了增加导热性，提高冷热疲劳寿命，钼、钒、铌合金元素形成碳化物，因熔点较高，可细小晶粒，使钢的热强性升高。4752用于制造航空喷气发动机难变形合金、高温合金等精密锻模4Cr3Mo2MnVB(ER8)空冷硬化型热作模具钢（H10改型钢种），具有更高的强韧度、抗冷热疲劳性、抗热振性及抗回火软化能力4248用于制造铜、铝合金压铸模，大变量的热挤压模、热拉深件的冲头4Cr5Mo2MnVN6B(Y4)新型热作模具钢。具有高的热强性、热稳定性、良好的韧度、导热性及工艺性4950用于制造铜、铝合金压铸模，并可代替3Cr2W8V钢制造中、小型压力机模具、热积压等模具4Cr5Mo2MnVSi(Y10)新型热作模具钢。其化学成分与H13钢相似，具有很好的淬透性，钼及钒合金元素对细化晶粒、提高热透性和回火稳定性有较大作用5051用于制造电机端盖，照相机盒，汽车变速箱上盖等铝合金压铸模6Cr4Mo3Ni2WV（CG2）冷热兼用的基体钢，具有较宽的热处理工艺范围，无淬裂倾向，在较高温度下，具有高的强度、韧度、耐磨性及抗热疲劳性5153用于制作热冲模，热挤压模，高速锻模，精锻齿轮模及镶块等8407（瑞典）该钢纯度高、晶粒细密、各向同性好，不论大小尺寸、韧度好。高温强度高、热应力疲劳抗力强，良好的淬透性和热处理尺寸稳定性3238用于制造锌、铝、铅压铸模及交口套 总之，热作模具使用寿命的重要因素是与模具材料的化学成分及其所决定的钢的强度、韧度、耐磨性、热稳定性等有关，同时与冶金质量也有很大关系。因此，为提高模具使用寿命，作为制造业，必须正确地设计模具结构、精确地制造模具零部件、合理的使用模具及其热处理工艺，同时在该根据实际生产需要选择高质量的合适钢材，并选择合理的热处理工艺，才能充分发挥模具材料的各种性能，提高模具的使用寿命。名词解释： 、退火 包括锻造后的球化退火和模具制作过程中的去应力退火两部分。 其主要目的：在原材料阶段进行结晶组织的改良；方便加工而降低硬度；防止加工后变形和淬火裂纹而去除内应力。 （）球化退火。 模具钢经锻造后，钢的内部组织变、退火 包括锻造后的球化退火和模具制作过程中的去应力退火两部分。 其主要目的：在原材料阶段进行结晶组织的改良；方便加工而降低硬度；防止加工后变形和淬火裂纹而去除内应力。 （）球化退火。 模具钢经锻造后，钢的内部组织变成不稳定的结晶，硬度高切削困难，且此种状态的钢，内应力大，加工后容易变形和淬裂，机械性能差，为使碳化物结晶变成球化稳定组织须进行球化退火。 （）去应力退火。 对有残留应力的模具钢进行机械加工，加工后会产生变形，如果机械加工后仍留有应力，则在淬火时会发生很大的变形或淬火裂纹。为防止这些问题发生，必须进行去应力退火。 模具制作过程中一般进行三次去应力退火： （）在切削掉原材料体积的以上形状或对原材料厚度深度加工时，加工余量留有，进行第一次去应力退火。 （）在精加工留有余量（）时，进行第二次去应力退火。 （）在试模后，淬火前进行第三次去应力退火。 、淬火 设备为高压高流率真空气淬炉。 （）淬火前：采用热平衡法，提高模具加热和冷却的整体一致性。对凡是影响到这一点的薄壁孔、沟槽、型腔等，都要进行填充、封堵，尽量做到模具能均衡加热和冷却；同时，注意装炉方式，防止压铸模在高温时因自重而引起的变形。 （）模具的加热：在加热过程中要缓慢加热（用升温），并采用两级预热方式，防止快速升温造成模具内、外温差过大，引起过大的热应力，同时减小相变应力。 （）淬火温度与保温时间：要采用下限淬火加热温度，均热时间不宜过短或过长，一般由壁厚和硬度来确定均热时间。 （）淬火冷却：采用预冷方式，并通过调节气压与风速，有效的控制冷却速度，使之最大限度地实现理想冷却。即：预冷到后，增大冷却速度，快速通过“”曲线鼻部，模温在以下则逐渐降低冷却速度，到点以下则采用近似等温转变的冷却方式，以最大限度地减少淬火变形。模具冷却到约时，关闭冷却风机，让模具自然冷却。 3、回火 淬火的模具冷却到约时，就要立即进行回火，以防止继续产生变形，甚至开裂。回火温度由工作硬度来确定，一般要进行三次回火。 、氮化处理 一般压铸模经淬火、回火（）后就能使用，但为了提高模具的耐磨性、抗蚀性和抗氧化性，防止粘模，延长模具的寿命，必须进行氮化处理。氮化层深度一般为。氮化后需要打光，磨去白亮层（厚约左右）。 、几点说明 （）模具的热处理变形是由于相变应力、热应力的共同作用引起的，受多种因素影响。因此，在正确选材的前提下，还要注意毛坯的锻造，要采用六面锻造的方法，反复镦拔。同时，在模具的设计阶段就必须注意，使壁厚尽量均匀（壁厚不均匀时要开工艺孔）；对形状复杂的 模具，要采用镶拼结构，而不采用整体结构；对有薄壁、尖角的模具，要采用圆角过渡和增大圆角半径。 在热处理时要作好数据记录，长、宽、厚各方向上的变形量，热处理条件（装炉方式、加热温度、冷却速度、硬度等），为日后模具的热处理积累经验。 （）压铸模的加工一般有两种工艺流程，都是根据实际情况确定的。 第一种：一般压铸模。 锻打球化退火粗加工第一次去应力退火（留有余量）粗加工第二次去应力退火（留有余量）精加工第三次去应力退火（试模后、淬火前）淬火回火钳修氮化。 第二种：特别复杂的及淬火很易变形的模具。 锻打球化退火粗加工第一次去应力退火（留有余量）淬火回火机、电加工第二次去应力退火（留有余量）机、电加工第三次去应力退火（试模后）钳修氮化。 铝合金压铸模具在生产一段时间后会龟裂的原因及预防措施 (1)模具在压铸生产过程中温度偏高(最好附加冷却系统).(2)模具在压铸生产过程中脱模剂喷洒不合理.(3)模具热处理不理想,主要是硬度(硬度应不小于HRC-47)（）模具钢材责不好，推荐使用或精练早期龟裂一般情况下糸因毛坯锻打起锻温度过高(俗称过烧)过烧是一种不可补救的缺陷因此应严格控制毛坯制造过程中的起锻温度.淬火工艺上也如此,并应严格控制加热时间防止脱炭材料选择好之后就是热处理了，在生产了一定的数量后注意去应力，还有就是设计合理，尽量避免应力集中，注意角的大小控制！在大约1万模次的时候,模具要注意回火去应力,内力集中加工残余应力未去除压铸过程热应力未得到很好去除总之龟裂就是应力集中的表现可以采用多次回火去除应力从而可以增加模具寿命铝合金压铸模具在生产一段时间后会龟裂的原因主要有以下几点:(1)模具温度偏高应力过大(2)模具模仁material使用,skd61(3)模具热处理硬度过高（4.定期保养，5k times1 回火，15k times1 回火30k times.在大约1万模次的时候,模具要注意回火去应力,内力集中加工残余应力未去除压铸过程热应力未得到很好去除总之龟裂就是应力集中的表现可以采用多次回火去除应力从而可以增加模具寿命铝合金压铸模具在生产一段时间后会龟裂的原因主要有以下几点:(1)模具温度偏高应力过大(2)模具模仁material使用,skd61(3)模具热处理硬度过高（4.定期保养，5k times1 回火，15k times1 回火30k times.在大约1万模次的时候,模具要注意回火去应力,内力集中加工残余应力未去除压铸过程热应力未得到很好去除总之龟裂就是应力集中的表现可以采用多次回火去除应力从而可以增加模具寿命铝合金压铸模具在生产一段时间后会龟裂的原因主要有以下几点:(1)模具温度偏高应力过大(2)模具模仁material使用,skd61(3)模具热处理硬度过高（4.定期保养，5k times1 回火，15k times1 回火30k times.預防壓鑄模龜裂問題提高模具使用壽命要做好以下几點1.壓鑄模成型部位(動定模仁型芯)熱處理要求硬度要保証在HRC4348 (材料可選用SKD61或8407)2.模具在壓鑄生產前應進行充分預熱作業,其作用如下2.1使模具達到較好的熱平衡使鑄件凝固速度均勻并有利于壓力傳遞.2.2保持壓鑄合金填充時的流動性具有良好的成型性和提高鑄件表面質量.2.3減少前期生產不良提高壓鑄生產率.2.4降低模具熱交變應力提高模具使用壽命.具体規范如下 合金种類 鋁合金 鋅合金 模具預熱溫度() 180300 150200 3.新模具在生產一段時間后熱應力的積累是直接導致模仁產生龜裂的原因為減少熱應力投產一定時間后的模仁及滑塊應進行消除熱應力的回火處理.具体需要消除熱應力的生產模次如下 模具類型 第一次回火 第二次回火 第三次回火 鋁合金 2000模次 10000模次 30000模次 鋅合金 10000模次 20000模次 50000模次 铝合金压铸模承受巨大交变工作应力，必须从模材，设计，加工，热处理及操作各方面加以注意才能得到长的模具寿命，以下是为使模具能达长寿命的22点要诀：1、高品质模材2、合理设计模壁厚及其它模具尺寸3、尽量采用镶件4、在可能条件下选用尽量大的转角R5、冷却水道与型面及转角的间距必须足够大6、粗加工后应去应力回火7、正确有热处理，淬火冷却须足够快8、彻底打磨去除EDM娈质层9、型面不可高度抛光10、模具型面应经氧化处理11、如选氮化，渗层不能太深12、以正确的方法预热模具至推荐的温度13、开始压铸10件应使用慢的锤头速度14、在得到合格产品的前提下尽量降低铝液温度15、不使用过高的铝液注射速度16、确保模具得到适当冷却，冷却水的温度应保持在405017、临时停机，应尽量合模并减小冷却水量，避免再开机时模具承受热冲击18、当模型面在最高温度时应关冷却液19、不过多的喷脱模剂20、在一定数量后的压铸后去应力回火1、最主要的原因就是温度过高，建议使用温度计在压铸过程中随时控制温度（铝合金压铸建议温度650）2、注意模具的预热，防止热疲劳。（龟裂主要是由于热疲劳引起的）3、注意模具加工，最好是用加工中心完成，如果有需要电加工的，电加工后要增加研磨和抛光工序。4、注意模具的保养（去应力回火）5、建议高寿命要求的模具选用ASSAB 8407材料，压铸模具使用硬度建议不要高于50HR压铸是一种节能、低价、高效的金属成形方式。压铸件具有尺寸精度高，表面光洁，强度和硬度高的特点，一般不需要机械加工或稍经加工便可使用，适合批量生产。但是在使用过程中，由于各种原因压铸模容易失效。 1 压铸模具常见失效形式 下面结合工厂实际情况分析了压铸模具的失效形式和失效机理。 1.1热裂 热裂是模具最常见的失效形式，如图1所示。热裂纹通常形成于模具型腔表面或内部热应力集中处，当裂纹形成后，应力重新分布，裂纹发展到一定长度时，由于塑性应变而产生应力松弛使裂纹停止扩展。随着循环次数的增加，裂纹尖端附近出现一些小孔洞并逐渐形成微裂纹，与开始形成的主裂纹合并，裂纹继续扩展，最后裂纹间相互连接而导致模具失效。1.2整体脆断 整体脆断是由于偶然的机械过载或热过载导致模具灾难性断裂。材料的塑韧性是与此现象相对应的最重要的力学性能。材料中有严重缺陷或操作不当,会引起整体脆断，如图2所示。 中国塑料模具网 1.3侵蚀或冲刷 这是由于机械和化学腐蚀综合作用的结果,熔融铝合金高速射入型腔,造成型腔表面的机械磨蚀。同时,金属铝与模具材料生成脆性的铁铝化合物,成为热裂纹新的萌生源。此外,铝充填到裂纹之中与裂纹壁产生机械作用,并与热应力叠加,加剧裂纹尖端的拉应力,从而加快了裂纹的扩展。提高材料的高温强度和化学稳定性有利于增强材料的抗腐蚀能力。 中国塑料模具网 2 压铸模具常见失效分析方法 为了延长模具的使用寿命,节约成本,提高生产效率,就必须研究模具的失效形式和导致模具失效的原因以及模具失效的内部机理。由于压铸模具失效的原因比较复杂,要从模具的设计、材料选择、工作状态等很多方面来进行分析。 图3为压铸模具常见失效分析图。 图 3 压铸模具常见失效分析方法 2.1裂纹的表面形状及裂纹扩展形貌分析 失效模具型腔表面主要是冲蚀坑，大小比较均匀，冒口所对部位有明显的冲蚀坑外，表面明显具有一定方向的划痕，划痕上分布有大小不等的铝合金块状物。由于正对浇口部位直接受金属液的冲刷，该部位具有明显的冲刷犁沟，同时可观察到划痕间有裂纹。裂纹从裂纹源出发，并向西周扩展。裂纹内有大量的夹杂物，裂纹边缘有二次裂纹。由于模具使用时间短，一般部位表面主要是冲蚀坑和焊合，而浇口所对部位主要为液态金属冲刷形成的犁沟和热疲劳裂纹。 中国塑料模具网 由于高温液态金属的冲刷，模具型腔表面首先冲击坑及犁沟，模具的表面变得凸凹不平，造成局部应力远远大于名义应力，产生应力集中的现象，这些部位是裂纹产生的危险部位。另外，分布在模具型腔表面的夹杂物，如氧化物、硫化物等，在热循环过程中与基体脱离，直接成为热疲劳裂纹。一方面夹杂物同集体的弹性模量不同，当热应力及机械力作用时，在其周围形成应力集中;另一方面在冷却时夹杂物与基体有不同的热收缩，造成镶嵌应力，两者叠加的结果，在夹杂物周围产生很大的应力场。应力集中的结果使冲击坑、犁沟及夹杂物成为疲劳裂纹的诱发核心和扩展优取向。 中国塑料模具网 2.2残余应力分析 中国塑料模具网 压铸模具的残余应力较为复杂,主要是在机械加工、电火花加工、热处理及生产过程中热冲击产生的热应力等原因产生。模具使用一定时间后,模具的表面的残余应力为压应力,裂纹前端无论是平行于裂纹扩展方向还是垂直于裂纹的扩展方向,都受压应力。型腔表面裂纹前端的残余应力大于裂纹沿深度方向裂纹前端的残余应力,模具的型腔表面温度变化大,产生的热应力的残余应力要大,而且模具投入使用之前的机械加工和热处理过程中模具表面产生的残余应力要大于模