本書主要內容有:模具失效的基礎知識,影響模具失效的基本因素,模具的選材及熱處理,模具表面處理技術以及常用模具失效分析實例。全書各部分內容都緊緊圍繞著模具失效和維護展開,并在每一章中都融人大量的能反映新材料、新工藝、新技術的實例,力求做到理論與實踐的完美結合。
本書是高等院校模具設計與制造專業以及全國高等教育自學考試模具設計與制造專業的推薦教材,也可作為模具工程技術人員的參考用書。
前育
緒論
0.1 失效與失效學
0.2 模具失效分析的意義
0.3 本課程的性質、任務、學習方法和最終目的
第1章 模具失效的基礎知識
1.1 模具失效和失效分析
1.1.1 模具失效與模具損傷
1.1.2 模具失效的分類
1.1.3 模具失效分析
1.2 模具的工作條件及失效形式
1.2.1 冷作模具的工作條件及失效形式
1.2.2 熱作模具的工作條件及失效形式
1.2.3 塑料模具的工作條件及失效形式
1.3 模具材料的抗失效性能指標 前育
緒論
0.1 失效與失效學
0.2 模具失效分析的意義
0.3 本課程的性質、任務、學習方法和最終目的
第1章 模具失效的基礎知識
1.1 模具失效和失效分析
1.1.1 模具失效與模具損傷
1.1.2 模具失效的分類
1.1.3 模具失效分析
1.2 模具的工作條件及失效形式
1.2.1 冷作模具的工作條件及失效形式
1.2.2 熱作模具的工作條件及失效形式
1.2.3 塑料模具的工作條件及失效形式
1.3 模具材料的抗失效性能指標
1.3.1 材料抵抗過量變形失效的性能指標
1.3.2 材料抵抗斷裂失效的性能指標
1.3.3 材料抵抗表面損傷失效的性能指標
1.3.4 以多種形式失效的模具對材料性能的要求
1.4 思考題
第2章 影響橫具失效的基本因素
2.1 模具結構設計對失效的影響
2.1.1 模具的幾何形狀
2.1.2 模具的結構形式
2.2 模具工作條件對失效的影響
2.2.1 成形件的材質和成形溫度
2.2.2 設備特性
2.2.3 模具的使用與維護
2.3 模具材料對失效的影響
2.3.1 模具材料的選用原則及影響
2.3.2 模具材料的性能
2.3.3 模具使用性能的選擇
2.3.4 模具鋼冶金質量的影響
2.4 模具制造對失效的影響
2.4.1 模具毛坯的鍛造
2.4.2 模具的熱處理缺陷
2.4.3 模具的冷加工對失效的影響2.5思考題
第3章 模具的選材及熱處理.
3.1 冷作模具的選材及熱處理
3.1.1 冷沖裁模材料及熱處理
3.1.2 冷擠壓模材料及熱處理
3.1.3 冷鐓模材料及熱處理
3.1.4 冷拉深模材料及熱處理
3.2 熱作模具的選材及熱處理
3.2.1 錘鍛模材料及熱處理
3.2.2 機鍛模、熱擠壓模材料及熱處理
3.2.3 熱切邊模材料及熱處理
3.2.4 壓鑄模材料及熱處理
3.2.5 新型熱作模具鋼
3.3 塑料模具的選材及熱處理
3.3.1 對塑料模具材料的性能要求
3.3.2 塑料模用鋼
3.3.3 塑料模的熱處理特點
3.3.4 新型塑料模具鋼
3.4 粉末燒結模具材料
3.4.1 鈷結硬質合金
3.4.2 鋼結硬質合金
3.4.3 金屬陶瓷
3.4.4 粉末高速鋼
3.5 思考題
第4章 模具表面處理技術
4.1 概述
4.2 模具表面的化學熱處理技術
4.2.1 滲碳
4.2.2 滲氮
4.2.3 碳氮共滲和氮碳共滲
4.2.4 滲硼
4.2.5 滲金屬
4.2.6 多元共滲應用實例
4.3 模具表面的涂鍍技術
4.3.1 電鍍
4.3.2 電刷鍍
4.3.3 化學鍍
4.3.4 熱浸鍍
4.4 模具表面的氣相沉積技術
4.4.1 化學氣相沉積
4.4.2 物理氣相沉積
4.5 模具表面的其他處理技術
4.5.1 熱噴涂
4.5.2 激光表面處理
4.5.3 電子柬表面處理
4.5.4 離子注入
4.5.5 火焰淬火
4.6 思考題
第5章 模具失效分析實例
5.1 沖裁模
5.1.1 沖裁模的工作特點
5.1.2 沖裁模的主要失效形式及影響因素
5.1.3 提高沖裁模壽命的措施
5.1.4 沖裁模材料的選用
5.2 拉深模
5.2.1 拉深模的工作特點
5.2.2 拉深模的主要失效形式
5.2.3 拉深模粘結瘤
5.2.4 影響拉深模壽命的主要因素
5.2.5 提高拉深模壽命的措施
5.3 錘鍛模
5.3.1 錘鍛模的工作特點
5.3.2 錘鍛模的主要失效形式
5.3.3 影響錘鍛模壽命的主要因素
5.3.4 提高錘鍛模壽命的主要措施
5.4 冷鐓模
5.4.1 軸承滾柱冷鐓凹模的工作條件
5.4.2 軸承滾柱冷鐓凹模的服役壽命和失效形式
5.4.3 軸承滾柱冷鐓凹模失效分析
5.4.4 影響軸承滾柱冷鐓凹模壽命的因素及改進措施
5.5 熱擠壓模
5.5.1 熱穿孔沖頭的工作條件
5.5.2 沖頭的工作壽命及失效形式
5.5.3 沖頭結構的改進及效果
5.5.4 失效分析結論
5.6 塑料壓注模
5.6.1 模具的工作條件和加工工藝
5.6.2 模具的服役壽命及失效形式
5.6.3 模具失效分析
5.6.4 防止模具早期失效的措施及效果
5.7 壓鑄模
5.7.1 壓鑄模型芯的工作條件及失效形式
5.7.2 模具的服役壽命及失效形式
5.7.3 模具失效分析
5.7.4 解決和防止模具熱疲勞龜裂的措施
第1章 模具失效的基礎知識
研究模具的失效問題就必須熟悉各種模具的工作條件和失效形式,進而學習運用失效分析的基本知識來判斷模具失效的性質、分析失效的原因,最終從各個方面提出預防失效或推遲失效的防護措施。
在防止模具失效的各種因素中,模具材料抵抗失效的性能指標是最直接、最重要的因素。根據模具的失效形式,對模具材料提出合理的性能指標,是模具設計和選材的依據,也為正確制定模具制造工藝指明了方向。
1.1 模具失效和失效分析
1.1.1 模具失效與模具損傷
任何模具零件都有其一定的功能。它們在服役過程中,或完成規定的運動,或按要求做功,或傳遞一定的力和能。當模具零件在服役中產生了過量變形、斷裂破壞、表面損壞等現象后,將喪失其原有的功能,達不到預期的要求,或變得不安全可靠,以致不能繼續正常地服役,這些現象統稱為模具失效。廣義上講,模具失效是指一套模具完全不能再用,生產中一般指模具的主要工作零件不能再用。如熱擠壓沖頭被鐓粗變形,冷沖裁模刃口崩刃或過度磨損,型腔損壞、變形等。
模具失效一般有一個發展過程。如斷裂失效可能就經歷了零件表面產生缺陷、萌生微裂紋、裂紋擴展直至斷裂的發展過程。
模具在制造和使用中產生了某些缺陷,如表面輕度磨損、微裂紋等,但還沒有喪失規定的功能而仍可繼續服役,那么,這些缺陷就稱為模具的損傷。顯然,損傷可成為破斷的裂源,損傷的積累也可導致失效。
同類模具在服役中發生故障或失效時,所經歷的使用時間或周次(稱為使用壽命)有長有短。大量的統計結果表明,它們失效的幾率和使用時間之間有著一定的關系。這種關系規律可用壽命特性曲線來形象地表示,按照該曲線的形狀特征,可將失效過程分為早期失效、隨機失效和耗損失效三個階段。
模具未達到一定工業技術水平公認的使用壽命就不能服役時,稱為模具的早期失效,也叫做非正常失效。早期失效發生在模具的使用初期,主要是由于模具設計和制造上的缺陷一經使用就顯露出來,進而誘發失效。
……