模具,工业生产用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压等方法得到所需产品的各种模子和工具,这种工具由各种零件构成,不同的模具由不同的零件构成。素有“工业之母”的称号。模具是精密工具,形状复杂,承受坯料的胀力,对结构强度、刚度、表面硬度、表面粗糙度和加工精度都有较高要求,模具生产的发展水平是机械制造水平的重要标志之一。
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成型模模具材料选用:
模具名称
使用条件
推荐使用钢号
代用钢号
工作硬度(HRC)
轻载(拉延模) (拉深模)
简单圆筒浅拉深
T10A
Cr2
60~62
成形浅拉深
MnCrWV
9Mn2V,CrWMn
60~62
大批量用落料或拉延 复合模(普通材料拉伸)
Cr12MoV
Cr6WV
58~60
重载拉延模
大批量小型拉延模
SiMnMo
Cr12
60~62
大批量大、中型拉延模
Ni-Cr 合金铸铁
球墨铸铁
45~50
耐热钢、不锈钢拉延模
Cr12MoV(大型)
65~67(渗氮)
CrW5(小型)
GT-15
64~66
弯曲、翻边模
轻型、简单
T10A
9CrWMn
57~60
简单易裂
T7A
54~56
轻型复杂
MnCrWV
57~60
大量生产用
Cr12MoV
57~60
高强度钢板及奥氏体 钢板
Cr12MoV
65~67(渗氮)
大中型弯板 机通用模具
互换性要求严格、形状 复杂
5CrMnMo
5CrNiMo
42~48
冷作模具
材料类 别
材料牌号
标准号
性能比较
耐磨 性
韧 性
切削加 工性
淬火不 变形性
回火稳 定性
淬硬深度
碳素 工具钢
T7
GB1298-86
差
较好
好
较差
差
水淬(15~ 18)mm 油淬(5~7)mm
T10
较差
中等
好
较差
差
T12
较差
中等
好
较差
差
合金 工具钢
9SiCr、Cr2
GB1299-85
中等
中等
较好
中等
较差
油淬(40~ 50)mm
9Mn2V
中等
中等
较好
较好
差
油淬≤30mm
CrWMn
中等
中等
中等
中等
较差
油淬≤60mm
9CrWMn
中等
中等
中等
中等
较差
油淬(40~ 50)mm
Cr12
好
差
较差
好
较好
油淬≤200mm
Cr12MoV
好
差
较差
较好
油淬(200~ 300)mm
Cr4W2MoV
较好
较差
中等
中等
φ(150×150)
mm 可内外淬 硬达 60HRC 空 淬(40~50)mm
6W6Mo5Cr4V
较好
较好
中等
中等
中等
较深
SiMnMo
YB/Z10-76
较好
中等
较好
较好
较差
较浅
轴承钢
GCr15
YB9-88
中等
中等
较好
中等
较差
油淬(30~ 35)mm
高速 工具钢
W18Cr4V
YB12-77
较好
较差
较差
中等
好
深
W6Mo5Cr4V2
较好
中等
较差
中等
好
深
基体钢
6Cr4Mo3Ni2 WV
-
较好
较好
中等
中等
好
深
65Cr4W3Mo2
VNb
-
较好
较好
中等
较好
中等
空淬≤50mm 油淬≤80mm
普通硬 质合金
YG3X
YB849-75
最好
差
差
不经热 处理, 无变形
最好, 可达 (800~ 900)℃
不经热处理, 内外硬度均匀 一致
YG6
差
YG8、YG8C
差
YG15
差
YG20C、YG25
差
钢结硬 质合金
YE65(GT35) YE50(GW50)
-
好
较差, 但优 于普 通硬 质合 金
可机械 加工
可热处 理,几 乎不变 形
好
深
冲载模具
模具类 型
工作条件
推荐选用的材料牌号
硬度(HRC)
中、小批量生产
大量生产
凸模
凹模
硅钢片 冲模
形状简单,冲裁硅钢 薄板厚度≤1mm 的 凸、凹模
CrWMn、Cr6WV、 (Cr12)、 (Cr12MoV)
YG15、YG20 或 YG25
硬质合金;YE50 或 YE65 钢结硬质合 金(另附模套,模 套材料可采用中 碳钢或 T10A)
60~62
60~64
形状复杂,冲裁硅钢 薄板厚度≤1mm 的 凸、凹模
Cr6WV、(Cr12)、 Cr4W2MoV、 Cr2Mn2SiWMoV、 (Cr12MoV)
钢板落 料、冲孔 模
形状简单,冲裁材料 厚度≤4mm 的凸、凹 模
T10A、9Mn2V、
9SiCr、GCr15
YG15、YG20 或 YG25
硬质合金;YE50 或 YE65 钢结硬质合 金(另附模套,模 套材料可采用中 碳钢或 T10A)
薄板(≤4mm): 58~60
厚板:<56
薄板(≤4mm): 60~62
厚板:<56
形状复杂,冲裁材料 厚度≤4mm 的凸、凹 模
CrWMn、9CrWMn、 9Mn2V、Cr6WV
冲裁材料厚度> 4mm,载荷较重的凸、 凹模
(Cr12)、 (Cr12MoV)、 Cr4W2MoV、 Cr2Mn2SiWMoV、 5CrW2Si
同上,但模套材料 需采用中碳合金 钢
冲头
轻载荷(冲裁薄板, 厚度≤4mm)
T7A、T10A、
模具大师微信:mujuren
φ<5mm: φ>10mm: 52~56;
56~60
-
重载荷(冲裁薄板, 厚度>4mm)
W18Cr4V、 W6Mo5Cr4V2、 6W6Mo5Cr4V
剪刀(切 断模)
剪切薄板(厚度
≤4mm)
T10A、T12A、 9Mn2V、GCr15
45~50;
54~58
-
剪切薄板的长剪刀
CrWMn、9CrWMn、 9Mn2V、GCr15、 Cr2Mn2SiWMoV
剪切厚板(厚度> 4mm)
5CrW2Si、 Cr4W2MoV、 (Cr12MoV)
60~64
修(切) 边模
形状简单的
T10A、T12A、 9Mn2V、GCr15
56~60
58~62
形状较复杂的
CrWMn、9Mn2V、 Cr2Mn2SiWMoV
冲剪模具
模具名称
使用条件
推荐使用钢号
代用钢号
工作硬度(HRC)
直 剪 刃 (长剪刃)
薄板(<3mm)
MnCrWV
T8A、9CrWMn
57~60
中板(3~10mm)
9SiCr
T10A、5CrWMn
56~58
厚板(>10mm)
5CrW2Si
5SiMnMoV
52~56
及不锈、耐热薄板
Cr12MoV
-
57~59
圆 剪 刃 (圆盘剪)
薄板
9SiCr
Cr12MoV
57~60
中板
5CrW2Si
-
52~56
硅钢片
Cr12MoV
-
57~60
成型剪刀
圆钢(一般)
T8A
8Cr3、Cr12MoV
54~58
(小型高寿命)
6W6Mo5Cr4V
-
58~60
型钢
5CrW2Si
5CrNiMo
52~56
废钢
5CrMnMo
5CrMnMoV
48~53
穿孔冲头
薄板、中板
T10A
T8A、60Si2Mn
54~58
厚板
5CrW2Si
6CrW2Si
52~56
奥氏体钢薄板
Cr12MoV
W18Cr4V
58~60
高强度钢板
65Nb
6W6Mo5Cr4V
58~60
偏心载荷
55SiMoV
5SiMnMoV
57~60
冲模工作零件
模具类型
凹凸模使用条件
选用材料
热处理(硬度)HRC
冲裁模
冲件厚度 t≤3mm,形状简 单,批量中等
T10A(9Mn2V)
凸模
58~60
凹模 60~62
冲件厚度 t≤3mm,形状复 杂或冲件厚度 t>3mm
GCr15
凸模
58~60
凹模 62~62
要求寿命长
W18Cr4V、120Cr4W2MoV、 W6Mo5Cr4V2
凸模
60~62
凹模 61~63
GW50
69~72
YG15、YG20
加热冲裁
3Cr2W8、5CrNiMo、
6Cr4Mo3Ni2WV(CG-2)
凸模
48~52
凹模 51~53
弯曲模具
模具类型
凹凸模使用条件
选用材料
热处理(硬度)HRC
弯曲模
一般弯曲
T10A
56~60
形状复杂,高耐磨性
Cr12,Cr12MoV,CrWMn
58~62
要求寿命特长
GW50
64~66
YG10,YG15
加热弯曲
5CrNiMo,5CrNiTi
52~56
大型拉延模具
凸模、凹模、凸凹模使用条件
材 料 选 用
热处理(硬度)HRC
中小批量生产
QT600-3
197~269HB
大批量生产
镍铬铸铁 钼铬铸铁 钼钒铸铁
40~45
55~60
50~55
锻模具
钢种
特 点 及 主 要 用 途
5CrNiMo
淬透性、回火稳定性较好,用于锤锻模、机锻模、螺旋压力机锻模、校正模
4CrMnSiMoV2
淬透性好,用于中小型锤锻模、螺旋压力机锻模
4Cr2MoVNi
淬透性好,用于大型锤锻模和 200mm 以上的机锻模
3Cr2WMoVNi
回火稳定性好,用于 200mm 以下的机锻模
8Cr3
强度高,多用于平锻模、切边
粉末冶金模具
零件 名称
选用材料
热处理要求
其它技术要求
凹模 芯棒
碳素工具钢:T10A,T12A
钢:60~63HRC
1. 平磨后退磁
钢结硬质合金:
2. 粗糙度要求:
合金工具钢:GCr15,Cr12,Cr12Mo,
64~72HRC
工作面:Rα 0.4~0.1μm
Cr12W,Cr12MoV,9CrSi,CrWMn,CrW5 高速钢:W18Cr4V,W9Cr4V,W12Cr4V4Mo 硬质合金:钢结硬质合金,YG15,YG8
硬质合金:88~ 90HRA(钢的细长 芯棒可降至 55~
配合面及定位面: Rα 1.6~0.4μm 非配合面:
(芯棒用硬质合金时,一般为钢与硬合
58HRC,带接杆芯
Rα 3.2~1.6μm
金的焊接镶接形式)
棒连接处局部
3. 工作面及配合面公差
35~40HRC)
等级: IT5~IT7
模冲
碳素工具钢:T8A,T10A 合金工具钢:GCr15,Cr12,Cr12Mo, 9CrSi,CrWMn,CrW5
56~60HRC
1. 平磨后退磁
2. 粗糙度要求: 工作面:Rα 0.8~0.4μm 配合面及定位面:
Rα 0.4~0.1μm 非配合面:
Rα 3.2~0.8μm
3. 工作面及配合面公差 等级:IT5~IT7
粉压模具
模具名称
使用条件
推荐使用钢号
代用钢号
工作硬度(HRC)
粉末冶金压模
简单凹模
Cr12MoV
W18Cr4V
62~64
复杂凹模
3Cr2W8
64~66(渗氮)
简单凸模
Cr12MoV
MnCrWV
58~62
复杂凸模
Cr6WV
Cr2
54~56
一般型芯
W6Mo5Cr4V2
M18Cr4V
60~62
耐火材料压模
模板
20Cr Cr12MoV
(渗碳)
60~62
60~62
陶瓷压模
简单
Cr2
T10
复杂
Cr12MoV
CrWMn、Cr12
58~62
拉拔模具
模具名称
使用条件
推荐使用钢号
代用钢号
工作硬度(HRC)
钢管、圆钢冷拔 模
强烈磨损、咬合及 张应力作用 特殊形状规格
T10、Cr2、45、 Cr12MoV
模具人杂志微信
石墨钢、Cr12
(碳氮共渗淬火) 61~63(渗硼淬火)
40~45(心部)
61~63(表面)
压拉深模具
凸模、凹模、凸凹模使用条件
材料选用
热处理(硬度)HRC
一般拉深的凸模和凹模
T10A
凸模 58~62
凹模 60~64
多工序拉深级进模的凸模和凹模
Cr12、Cr12MoV
凸模 58~62
凹模 60~64
要求耐磨的凹模
Cr12、Cr12MoV
凹模 62~64
YG10、YG15
冲压不锈钢材料用拉深凸模
W18Cr4V
凸模 62~64
冲压不锈钢材料用拉深凹模
YG8、YG15
材料拉深时加热,凸模和凹模
5CrNiMo、5CrNiTi
52~56
热深模具
零件 名称
工作条件
推荐选用的材料牌号
硬度 (HRC)
制品 类别
拉深材料
小量生产 (<1 万件)
中批量生产 (<10 万件)
大量生产 (1 百万件)
凹模
小型
铝合金或 铜合金
T10A、GCr15
CrWMn 9CrWMn
CrWMn、9CrWMn Cr6WV
Cr6WV、 Cr4W2MoV Cr12MoV
60~
64
深冲用钢
奥氏体不 锈钢
T10A(镀铬)
铝青铜 QAl9-4
Cr6WV(氮化)
Cr4W2MoV(氮化) Cr12MoV(氮化) YG 类硬质合金⑥ 钢结硬质合金⑥
大、中 型⑤
铝合金或 铜合金
低合金铸铁①
低合金铸铁① 镶嵌模块: Cr6WV④ Cr4W2MoV④
镶嵌模块: Cr6WV④ Cr4W2MoV④
深冲用钢
奥氏体不 锈钢
低合金铸铁② 镶嵌青铜:铝青 铜④QAl9-4
镶嵌模块: Cr6WV(氮化)④ Cr4W2MoV(氮化)④ 铝青铜 QAl9-4④
镶嵌模块: Cr6WV(氮化)④ Cr4W2MoV(氮化)④ Cr12MoV(氮化)④ W18Cr4V(氮化)④
冲头 (凸
模)
③
小型
T10A
40Cr(渗碳)
T10A Cr6WV
Cr6WV、 Cr4W2MoV Cr12MoV
58~
62
大、中 型⑤
低合金铸铁②
CrWMn、9CrWMn
Cr6WV、 Cr4W2MoV Cr12MoV
压边 圈
小型
T10A
CrWMn 9CrWMn
T10A
CrWMn 9CrWMn
T10A
CrWMn 9CrWMn
54~
58
大、中 型⑤
低合金铸铁①
低合金铸铁①
CrWMn 9CrWMn
① 合金铸铁成分:C3%、Si1.6%、Cr0.4%、Mo0.4%,摩擦面进行火焰淬火。
② 合金铸铁成分同,仅是摩擦面火焰淬火到<420HB
③ 冲头材料,除合金铸铁外,最好镀铬。
④ 镶嵌模块材料,镶嵌于经火焰淬火的低合金铸铁中。
⑤ 大、中型制品系指外径及高度>200mm 者。
⑥ 硬质合金模坯外面必须镶套,模套材料可采用中碳钢或中碳合金钢。
冷镦模具
模具类型及零件名 称
推荐选用的材料牌号
硬度(HRC)
工作条件
中、小批量生产 (<10 万件)
大量生产 (>20 万件)
冷 作 镦 头 (凹
模)
开口模整体 模块
轻载荷、小尺寸
T10A、MnSi
T10A、MnSi
表面 59~62,心 部 40~50
轻载荷、较大尺寸
CrWMn、GCr15
CrWMn、GCr15
表面>62,心部< 55
闭 合 模
整体 模块
轻载荷、小尺寸
T10A、MnSi
-
表面 59~62,心 部 40~50
轻载荷、较大尺寸
CrWMn、GCr15
-
表面>62,心部< 55
嵌镶 模块 模芯
重载荷、形状复杂的 大、中型模具
Cr6WV、Cr4W2MoV
YG15、YG20 或 YG25、YE65、YE50
58~62
(Cr12MoV)
58~62
W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2
>62
基体钢
58~62
嵌镶 模块 模套
重载荷、形状复杂的 大、中型模具
42CrMo、40CrMnMo 4Cr5W2VSi
4Cr5MoVSi 4Cr5MoV1Si
六角螺母冷镦模 T7A、T10A
48~52
钢球、滚子冷镦 模 GCr15、CrWMn
冷作冲头(凸模)
轻载荷、小尺寸
T10A、MnSi
58~60
轻载荷、较大尺寸
CrWMn、GCr15
60~61
重载荷
Cr6WV、 Cr4W2MoV
YG15、YG20、 YG25、YE65、YE50
(另附模套)
56~64
( Cr12MoV)
56~64
W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2
63~64
6W6Mo5Cr4V
56~64
基体钢
56~64
切裁工具
T10A、Cr4W2MoV、 (Cr12MoV)、 W6Mo5Cr4V2
-
切断刀片:60~ 62、63、64~65
滚切刀:61~63、 60~61、62~64
顶出杆
冲击钢荷较大、要求 韧性高的
6W6Mo5Cr4V2、T7A
57~59
中等冲击负荷要求韧 性和耐磨性都好
9CrWMn、CrWMn
<60
冲击负荷不大,但要 求高耐磨性的
W6Mo5Cr4V2
62~63
冷滚压模具
模具名称
使用条件
推荐使用钢号
代用钢号
工作硬度(HRC)
搓 丝 板
≤M20
9SiCr
Cr12MoV
58~61
滚丝模及 滚齿纹模
一般
Cr12MoV
Cr6WV
58~61
螺距>3mm
9SiCr
56~58
梯形螺纹、齿纹
54~56
成型滚压模
型材校直辊,无缝金属管轧辊等
9Cr2
Cr2
61~63
冷挤压模具
模具名称
使用条件
推荐使用钢号
代用钢号
工作硬度(HRC)
轻载冷挤压
铝合金(单位压力
<1500MPa)
Cr2(小型)
MnCrWV
60~62
Cr6WV(中型)
Cr12MoV
56~58
重载冷挤压
钢件(单位压力 1500~2000MPa)
6W6Mo5Cr4V(凸模)
W6Mo5Cr4V2
60~62
钢件(单位压力 2000~2500MPa)
Cr12MoV(凹模)
65Nb,CrWMn
58~60
W6Mo5Cr4V2(凸模)
W18Cr4V
61~63
模具型腔冷 挤压凸模
一般中、小型
9SiCr
Cr2、T10A
59~61
大型复杂件
5CrW2Si
59~61(渗碳)
复杂精密件
Cr12MoV
Cr6WV
59~61
成批压制用
65Nb
6W6Mo5Cr4V
59~61
高单位压力(> 2500MPa)
W6Mo5Cr4V2
W18Cr4V、Cr12
61~63
塑料模具材料的选用
模具名称
使用条件
推荐使用钢号
代用钢号
工作硬度(HRC)
胶 木 模
冷压型腔
20Cr
20、DT1、40Cr
52~56(渗碳)
小型切断型腔
T10A、9Mn2V
T7A、MnCrWV
54~58
大、中型模具
12CrNi3A、5CrMn
5CrNiMo
52~56
注 塑 模
冷压型腔
20Cr
20、DT1、40Cr
52~56(渗碳)
高强度塑料
T10A、9Mn2V、
12CrNi3A、5CrMnMo
T7A、MnCrWV、 5CrNiMo
54~58
52~56
软质塑料
T7A、40Cr
12CrNi3A
28~32
强磨损塑 料模
玻璃
Cr12MoV
Cr12
60~62
云母粉、石英砂
5CrW2Si
填料
(渗碳)
弯曲模模具材料的选用
工
作
条
件
推荐选用的材料牌号
硬度(HRC)
中、小批量生产
大量生产
凸模
凹模
一般弯曲的凸、凹模
T7A、T10A、9Mn2V、GCr15
54~58
56~61
载荷较重、要求高度耐磨
Cr6WV、(Cr12)、(Cr12MoV)、
的凸、凹模
Cr4W2MoV
注:表中有 括号的牌号 ,因铬含量 高不推荐采 用,可用 Cr6WV 或 Cr4W2MoV 、Cr2Mn2SiWMoV 等牌号代替。
冷精压模具材料选用
模具名称
使用条件
推荐使用钢号
代用钢号
工作硬度(HRC)
平面精压模
有色金属
T10A
Cr2
59~61
钢件
Cr12MoV
59~61
刻印精压模
有色金属
V
9Cr2
58~60
钢件
Cr12WMoV
不锈钢等高强度 材料
6W6Mo5Cr4V,65Nb
5CrW2Si
立体精压模
浅型腔
Cr2
GCr15,9Cr2
60~62
复杂型腔
Cr6WV
56~58
5CrNiMo
5CrW2Si
54~56
9Cr2
5CrMnMo
57~60
压铸模模具的材料选用
锌合 金
铝合 金
镁合 金
铜合 金
常用合金
Z ZnAl4-1
Z ZnAl4-0.5
Z ZnAl4
ZL101 ZL102 ZL103 ZL104 ZL105 ZL301 ZL302 ZL401
ZM5
ZHSi80-3 ZHPb59-1 ZHAl67-2.5 ZHMn58-2-2
压铸时合金温 度(℃)
410~415
620~710
640~730
910~960
模具工作温度 (℃)
150~200
预热:120~150
180~250
预热:130~180
200~300
预热:140~200
300~380
预热:180~250
对模具要求
耐高温;具有足够强 度及刚性
耐高温、耐冲刷、耐 热裂;有足够强度及 刚性;能良好排气排 渣
与铝合金模具相 同;有较大容量溢 流槽
对耐高温、耐热裂有 更高要求;型腔硬度 比铝合金模具低些
模具寿命
20 万次以上
中小铸件 6~20 万
比铝合金模个稍
1~5 万次;通常在
次;中大铸件 3~8
长
数千次后会出现裂
万次
纹
选用压铸机
热压室压铸机 冷压室压铸机
冷压室压铸机
冷压室压铸机;热 压室压铸机
冷压室压铸机
特点及用途
应用广泛;批量大、
应用最广泛
应用一般;铸件密
用于抗磁零件、耐
表面需电镀的铸件;
度小、力学性能
磨、导热性能好、受
锌合金易老化,当温
好,用于承受强烈
热后尺寸变化较小
度>100℃或<-10
颠簸、起滞震作用
的零件
℃时尺寸不稳定,
的零件;可制造用
应用受限制
于低温(-196℃以
上)工作的零件
型腔镶块材料
4Cr5MoSiV1(H13)、
4Cr5MoSiV1(H13), 3Cr2W8V、
3Cr2W8V、
3Cr2W8V、5CrNiMo、
4Cr5Mo2MnVSi(Y10), 3Cr3Mo3VNb(HM3)
3Cr3Mo2MnVNbB(Y4)
型芯材料
4CrW2Si
淬火 HRC40-46
淬火 HRC40-44
淬火 HRC40-48
浇口套、镶块
材料同上,淬火 HRC40-48,必要时氮化 HV500-550
同上,淬火
分流锥材料
HRC40-48
推杆材料
4Cr5MoSiV1(H13),3Cr2W8V,淬火 HRC45-50
楔紧块等材料
T8A ,淬火 HRC50-55
材料选用说明
1. 3Cr2W8V,渗氮 HV470-530 或碳氮共渗 HRC55-60,缺点:抗
同左,淬火,型腔
热疲劳性能和导热性差,易变形、磨损和热疲劳,最后出现龟裂。2. 4Cr5MoSiV1,淬透性和强度、韧性高,抗氧化和抗热疲劳性
HRC 35-40,型芯 HRC
40-45(渗氮易龟裂)
能好。
对模具材料的 要求
1. 在高温下,具有较高的强度、硬度、抗回火稳定性和热冲击韧性;
2. 好的导热性和抗热疲劳性能;
3. 高温下不易氧化、能抵抗液体金属的粘附和腐蚀;
4. 热膨胀系数小;
5. 热处理变形小,淬透性良好;
来源:模具达人
end
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