一桂对、使用性能原則

（一）滿足模具工作條件要求

冷作模具方面：

冷作模具在工作時(shí)甩卓，像沖裁厚板沖模等，通常會(huì)承受較大的沖擊載荷蕉斜，并且是處于常溫環(huán)境下作業(yè)逾柿，同時(shí)還伴有摩擦磨損情況≌耍基于這樣的工作條件机错，材料需要具備高韌性，以此來(lái)抵御反復(fù)沖擊父腕，防止出現(xiàn)開(kāi)裂問(wèn)題弱匪。此外，材料還得有足夠的硬度璧亮，較高的硬度有助于保證良好的耐磨性萧诫，確保模具刃口在長(zhǎng)時(shí)間使用后依然能夠保持鋒利。例如枝嘶，Cr12MoV 這種冷作模具鋼帘饶，在汽車(chē)大梁鋼板沖裁的沖模應(yīng)用場(chǎng)景中，憑借自身出色的高韌性與高硬度膜暴，即便經(jīng)歷大量沖裁作業(yè)疯煮，其刃口也不容易出現(xiàn)崩刃、開(kāi)裂等情況道暑，完全能夠滿足實(shí)際使用需求就留。

熱作模具方面：

熱作模具，以壓鑄模具為例何大，其工作環(huán)境較為嚴(yán)苛拭奖，工作溫度往往可達(dá)幾百攝氏度，需要承受交變熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力摇蝗，所處環(huán)境存在氧化及腐蝕情況萧状，并且要與高溫液態(tài)金屬直接接觸。鑒于此裆蛆，所選材料必須具備良好的高溫強(qiáng)度捣兄，如此才能在高溫環(huán)境下維持足夠的力學(xué)性能褐袒，有效應(yīng)對(duì)熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力的反復(fù)作用。同時(shí)稍浆，材料還需擁有優(yōu)異的熱疲勞性能载碌，畢竟在頻繁的熱脹冷縮過(guò)程中，如果熱疲勞性能欠佳衅枫，模具很容易產(chǎn)生裂紋嫁艇。另外，良好的抗氧化弦撩、抗腐蝕性能也是必不可少的步咪，像常用于鋁合金壓鑄模具的 H13 鋼，它在高溫下強(qiáng)度損失相對(duì)較小益楼，經(jīng)過(guò)多次壓鑄循環(huán)后猾漫，不容易因熱疲勞而出現(xiàn)裂紋，而且能夠很好地抵抗鋁合金液的侵蝕感凤，保障壓鑄模具可以長(zhǎng)期穩(wěn)定地開(kāi)展工作悯周。

塑料模具方面：

就塑料模具中的注塑模具而言，其在工作時(shí)會(huì)與塑料熔體相接觸陪竿，要承受一定的壓力以及摩擦力队橙，并且部分模具對(duì)表面質(zhì)量有著較高要求。所以贝泞，用于制造此類(lèi)模具的材料需要具備良好的耐腐蝕性，畢竟不同的塑料具有不同程度的腐蝕性蘸错，要能適應(yīng)相應(yīng)的工作環(huán)境牡罚。同時(shí)，材料還得有合適的硬度與耐磨性冬溯，以確保模具在長(zhǎng)期使用過(guò)程中缰伶，其形狀和精度不會(huì)受到太大影響。此外录教，較好的拋光性能也很關(guān)鍵壮煎，這有助于加工出表面質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑料制品。例如字瘫，在加工聚碳酸酯等具有一定腐蝕性塑料的注塑模具時(shí)触迄，選用 P20 鋼就比較合適，它具備一定的耐蝕性借街，硬度適中惦参，無(wú)論是加工還是拋光操作都比較便利，能夠使注塑出的塑料制品外觀質(zhì)量達(dá)到較好水平听想。

（二）具有良好的加工性能

切削加工方面：

在進(jìn)行切削加工時(shí)腥刹，材料的硬度最好處于適中狀態(tài)马胧，一般來(lái)說(shuō)，硬度在 HB170 - 250 這個(gè)范圍時(shí)衔峰，切削操作相對(duì)容易開(kāi)展佩脊。這是因?yàn)椋绻牧嫌捕冗^(guò)高垫卤，刀具磨損速度會(huì)加快威彰，切削力也會(huì)增大，進(jìn)而導(dǎo)致加工精度難以控制葫男；而要是材料硬度過(guò)低抱冷，切屑就不容易折斷，容易劃傷已加工好的表面梢褐。例如旺遮，高釩高速鋼由于其合金元素含量較高，致使硬度偏大盈咳，切削加工起來(lái)就比較困難耿眉；相對(duì)而言，低碳鋼這類(lèi)硬度稍低些的材料切削性能會(huì)好一些淳某，不過(guò)也要綜合考慮其加工后表面質(zhì)量能否滿足模具的精度要求溅鞠。在制造一些簡(jiǎn)單形狀模具時(shí)，可以先選用易切削的材料進(jìn)行粗加工馍上，后續(xù)再通過(guò)熱處理等方式來(lái)調(diào)整硬度仙茴，進(jìn)而完成進(jìn)一步的精加工工作。

鍛造方面：

對(duì)于鍛造這一工序哑暮，材料擁有較寬的可鍛溫度范圍是比較理想的签梭，這樣在鍛造操作過(guò)程中，就能夠擁有更大的溫度調(diào)整空間奕碑，便于更好地控制鍛造流程稻悴，減少因溫度把控不當(dāng)而出現(xiàn)的鍛造缺陷。比如部分低合金鋼脆号，其可鍛溫度范圍可達(dá)幾百度赫裂，工人在操作時(shí)可以更靈活地根據(jù)實(shí)際情況來(lái)控制每次的鍛造變形量以及鍛造次數(shù)等。同時(shí)寝话，材料的塑性要好今燃，變形抗力要小。塑性好意味著材料在受到外力作用時(shí)更容易發(fā)生塑性變形尊勿，這是順利完成鍛造操作的關(guān)鍵所在归苍；而變形抗力小則意味著所需的鍛造設(shè)備能力不用那么高，能夠節(jié)約能源和成本运怖。像純鋁拼弃，它的塑性非常好夏伊，變形抗力也極小，鍛造時(shí)很容易成型吻氧，不過(guò)對(duì)于模具用鋼而言溺忧，需要綜合考慮合金元素含量等因素對(duì)塑性和變形抗力的影響，選擇合適的模具鋼種進(jìn)行鍛造盯孙，以此來(lái)優(yōu)化模具毛坯的質(zhì)量鲁森。

熱處理方面：

在熱處理環(huán)節(jié)，材料的淬硬性要合適振惰，也就是淬火后能夠達(dá)到所需要的硬度才行歌溉。并且，材料的淬透性也要良好骑晶，只有這樣才能保證模具整體性能均勻痛垛。另外，材料的回火穩(wěn)定性要強(qiáng)梁促，經(jīng)過(guò)回火處理后晚簇，材料的性能要能保持穩(wěn)定。例如猛屋，T10 鋼的淬硬性較好食召，但淬透性相對(duì)有限，對(duì)于尺寸較大的模具颗手，可能沒(méi)辦法讓整個(gè)截面都達(dá)到均勻的高硬度付杰；而 CrWMn 鋼的淬透性比較好，更適合用來(lái)制造那些形狀復(fù)雜叨连、尺寸較大且對(duì)硬度均勻性要求高的冷作模具蚓橡，而且經(jīng)過(guò)回火后，它的硬度耿逐、韌性等性能配合得比較合理，能夠滿足模具的使用性能要求鸿挠。

二醇舶、工藝性能原則

（一）鍛造性能好

可鍛溫度范圍因素：

可鍛溫度范圍是衡量材料鍛造性能的重要指標(biāo)之一，較寬的可鍛溫度范圍對(duì)于鍛造操作意義重大宋梧。它能夠?yàn)殄懺爝^(guò)程提供充足的溫度調(diào)整空間匣沼，使得操作人員在實(shí)際操作中可以更從容地依據(jù)具體情況對(duì)鍛造的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行把控，比如鍛造時(shí)每次的變形量捂龄、鍛造的次數(shù)等释涛，進(jìn)而減少因溫度控制不佳而引發(fā)的諸如過(guò)熱、過(guò)燒倦沧、鍛造裂紋等缺陷唇撬。例如它匕，部分低合金鋼有著相對(duì)較寬的可鍛溫度區(qū)間，在鍛造過(guò)程中窖认，操作人員能夠充分利用這一優(yōu)勢(shì)豫柬，更靈活地安排鍛造流程，保障鍛造毛坯的質(zhì)量扑浸。

塑性與變形抗力因素：

材料的塑性與變形抗力同樣對(duì)鍛造性能有著重要影響烧给。良好的塑性能夠讓材料在受到外力作用時(shí)更容易發(fā)生塑性變形，這是順利完成鍛造操作的關(guān)鍵條件之一喝噪。而變形抗力小則意味著在進(jìn)行鍛造時(shí)憔剂，所需要的外力相對(duì)較小，也就不需要配備功率過(guò)大的大型鍛造設(shè)備期第，這不僅可以降低設(shè)備成本投入艳拿，還能在一定程度上節(jié)約能源。例如绅鉴，純鋁自身的塑性極佳姨莽，變形抗力也極小，所以鍛造時(shí)成型很容易既蛙。但對(duì)于模具用鋼來(lái)講仲侈，就需要綜合考慮其所含合金元素的種類(lèi)和含量等因素對(duì)塑性和變形抗力的影響，進(jìn)而選擇合適的鋼種進(jìn)行鍛造蓖社，以此來(lái)提高鍛造毛坯的質(zhì)量秆惑，為后續(xù)模具制造奠定良好基礎(chǔ)。

鍛造裂紋敏感性因素：

材料對(duì)鍛造裂紋的敏感性不容忽視衍止，那些對(duì)鍛造裂紋敏感性低的材料哗蛋，在鍛造過(guò)程中出現(xiàn)裂紋等嚴(yán)重缺陷的概率就比較小，這對(duì)于保證鍛造毛坯的質(zhì)量至關(guān)重要园担。如今届谈，隨著材料科學(xué)的不斷發(fā)展，部分新型模具鋼通過(guò)優(yōu)化合金成分以及組織結(jié)構(gòu)等方式弯汰，使得自身在常規(guī)的鍛造工藝條件下艰山，基本不會(huì)出現(xiàn)裂紋，大大提高了鍛造的合格率咏闪，也為模具制造提供了更優(yōu)質(zhì)的毛坯材料曙搬。

（二）切削加工性能優(yōu)

硬度影響因素：

材料的硬度是影響切削加工性能的關(guān)鍵因素之一。當(dāng)材料硬度偏高時(shí)鸽嫂，在切削過(guò)程中刀具的磨損速度會(huì)顯著加快纵装，切削力也會(huì)大幅增大，這就使得加工精度很難得到有效控制据某，加工表面質(zhì)量也容易受到影響橡娄。相反诗箍，如果材料硬度偏低，切屑就不容易折斷瀑踢，容易殘留在加工區(qū)域扳还，進(jìn)而劃傷已經(jīng)加工好的表面，影響模具的表面質(zhì)量和尺寸精度咱茂。例如掰废，在對(duì)高硬度的硬質(zhì)合金模具進(jìn)行切削加工時(shí)，就需要采用硬度更高的刀具缴碉，并且在切削參數(shù)的選擇上也要格外謹(jǐn)慎敢添，否則很容易出現(xiàn)刀具損壞、加工精度不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題叁乍。

組織結(jié)構(gòu)影響因素：

材料的組織結(jié)構(gòu)同樣對(duì)切削加工性能有影響季训。如果材料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)不均勻，存在硬質(zhì)點(diǎn)等情況则沃，在切削時(shí)刀具就容易受到?jīng)_擊肝庸，產(chǎn)生崩刃等現(xiàn)象，而且切削表面的粗糙度也很難保證符合要求章迎。例如吓死，一些含有較多碳化物等硬質(zhì)點(diǎn)的合金鋼，在切削加工時(shí)就需要采用特殊的刀具以及切削工藝焚寂，來(lái)盡量減少硬質(zhì)點(diǎn)對(duì)刀具和加工質(zhì)量的影響普晌。

韌性影響因素：

材料的韌性也和切削加工性能相關(guān)。韌性過(guò)大的材料在切削時(shí)沧奴，切屑容易呈現(xiàn)連續(xù)的長(zhǎng)條狀痘括，不易折斷和排出，會(huì)纏繞在刀具上滔吠，影響切削的繼續(xù)進(jìn)行纲菌，并且還可能使加工表面出現(xiàn)撕裂等缺陷。而韌性過(guò)小的材料又可能在切削時(shí)出現(xiàn)脆斷疮绷，導(dǎo)致加工表面不平整翰舌。所以要選擇韌性適中的材料，才能保證切削加工能夠順利矗愧、高效地進(jìn)行灶芝，獲得質(zhì)量良好的加工表面郑原。

三唉韭、經(jīng)濟(jì)性原則

（一）材料成本考量

在模具選材時(shí)，材料本身的價(jià)格是必須要考慮的重要因素之一犯犁。要在滿足模具使用性能和工藝性能的基礎(chǔ)上属愤，盡可能選用價(jià)格相對(duì)低廉的材料女器，以此來(lái)控制模具的制造成本。例如岗命，對(duì)于一些形狀比較簡(jiǎn)單巨脚、使用要求不是特別高的小型模具，選用常用的碳素工具鋼就能夠滿足基本的使用需求品救，沒(méi)有必要去選用那些價(jià)格高昂的高性能模具鋼敢弟。因?yàn)樘妓毓ぞ咪摫旧沓杀据^低，雖然在某些性能方面可能比不上高性能模具鋼他景，但是對(duì)于這類(lèi)簡(jiǎn)單模具來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠捅振，這樣可以避免不必要的成本支出，讓模具制造在成本方面更具優(yōu)勢(shì)托足。

（二）資源供應(yīng)情況

所選材料的資源供應(yīng)是否充足怯糠、穩(wěn)定也是一個(gè)關(guān)鍵的考量點(diǎn)。材料應(yīng)當(dāng)來(lái)源廣泛妒穷，市場(chǎng)供應(yīng)要穩(wěn)定可靠瓦统，只有這樣，在采購(gòu)材料時(shí)才能保證按時(shí)橡舟、足量地獲取到所需材料金矛，避免出現(xiàn)因材料稀缺而導(dǎo)致的生產(chǎn)延誤等情況。例如倘潜，有些進(jìn)口的高端模具材料绷柒，盡管它們的性能確實(shí)很優(yōu)良，但是其供應(yīng)渠道往往不太穩(wěn)定涮因，交貨周期也比較長(zhǎng)废睦，對(duì)于那些對(duì)生產(chǎn)周期有著嚴(yán)格要求的模具制造項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，就不是最合適的選擇养泡。這種情況下嗜湃，可以考慮采用性能相當(dāng)且國(guó)內(nèi)供應(yīng)充足的替代材料，確保模具制造能夠按計(jì)劃順利進(jìn)行澜掩。

（三）模具使用壽命與性價(jià)比

不能僅僅只關(guān)注材料的初期成本购披，還要充分考慮模具的使用壽命。有時(shí)候肩榕，選用質(zhì)量好刚陡、性能可靠的材料，雖然在初期投入的成本會(huì)相對(duì)高一些株汉，但是如果模具能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地工作筐乳，從整個(gè)使用周期來(lái)看，分?jǐn)偟絾挝划a(chǎn)品上的模具成本反而可能更低，性價(jià)比會(huì)更高涨给。比如高品質(zhì)的熱作模具鋼制成的壓鑄模具拂谆，雖然其采購(gòu)成本比較高，但是由于它具備耐磨損念肆、抗熱疲勞等優(yōu)良性能姓纲，在實(shí)際使用過(guò)程中能夠生產(chǎn)出大量合格的鑄件，長(zhǎng)期的經(jīng)濟(jì)效益是非郴步可觀的愕啰。所以在選材時(shí)，要綜合權(quán)衡初期成本和模具的使用壽命棉莹，選擇性價(jià)比最高的材料來(lái)制造模具秃标，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。