本篇文章给大家谈谈挤压模具的材料选择原则，以及挤压模具制造工艺流程对应的知识点，希望对各位有所帮助。

挤压模具的常用材质是什么？

挤压模具常用材质是合金钢材，主要成分是钨，钨是一种具有硬度高，熔点高，常温下不受空气侵蚀的金属，挤压模具常在高温高压的环境下作业，也必须具有这样的属性。

模具钢

现在国内普遍使有的模具钢是H13，也有些高成本的使用日产的模具进口钢，但价格不菲，除非有特殊需要。

铝型材挤压模具设计的八大要点

一、铝型材的尺寸及偏差

铝型材的尺寸及偏差是由挤压模具、挤压设备和其他有关工艺因素决定的。

二、选择正确的铝挤压机吨位

选择挤压机吨位主要是根据挤压比来确定。如果挤压比低于10，铝型材产品机械性能低;如果挤压比过高，铝型材产品很容易出现表面粗糙以及角度偏差等缺陷。实心铝型材常推荐挤压比在30左右，空心铝型材则在45左右。

三、挤压模具外形确定

挤压模具的外形尺寸是指挤压模具的外圆直径和厚度。挤压模具的外形尺寸由型材截面的大小、重量和强度来确定。

四、挤压模具模孔尺寸的确定

对于壁厚差很大的铝型材，难成形的薄壁部分及边缘尖角区应适当加大尺寸;而对于宽厚比大的扁宽薄壁型材及壁板型材的模孔，桁条部分的尺寸可按一般型材设计，而腹板厚度的尺寸，除考虑公式所列的因素外，尚需考虑挤压模具的弹性变形与塑性变形及整体弯曲，距离挤压筒中心远近等因素。

此外，挤压速度、有无牵引装置等对模孔尺寸也有一定的影响。

五、合理调整铝金属的流动速度

合理调整铝金属流动速度，就是要尽量保证铝型材断面上每一个质点应以相同的速度流出模孔。挤压模具设计时，尽量采用多孔对称排列，根据铝型材的形状，各部分壁厚的差异和比周长的不同，及距离挤压筒中心的远近，来设计不等长的定径带。

一般来说，铝型材某处的壁厚越薄，周长越大，形状越复杂，离挤压筒中心越远，则此处的定径带应越短。如果当用定径带仍难于控制铝金属流速时，对于铝型材断面形状特别复杂、壁厚很薄、离中心很远的部分，可采用促流角或导料锥来加速铝金属流动。而对于那些壁厚大得多的部分或离挤压筒中心很近的地方，就应采用阻碍角进行补充阻碍，以减缓此处的`流速。

此外，还可以采用工艺平衡孔，工艺余量或者采用前室模、导流模、改变分流孔的数目、大小、形状和位置来调节铝金属的流速。

六、挤压模具强度校核

由于铝型材挤压时模具的工作条件很恶劣，所以模具强度是模具设计中的一个非常重要的问题。除了合理布置模孔的位置，选择合适的模具材料，设计合理的模具结构和外形之外，精确地计算挤压力和校核各危险断面的许用强度也是十分重要的。

目前计算挤压力的公式很多，但经过修正的别尔林公式仍有工程价值。挤压力的上限解法，也有较好的适用价值;用经验系数法计算挤压力比较简便。至于模具强度的校核，应根据产品的类型、模具结构等分别进行。

一般平面模具只需要校核剪切强度和抗弯强度。舌型模和平面分流模则需要校核抗剪、抗弯和抗压强度，舌头和针尖部分还需要考虑抗拉强度等。

强度校核时的一个重要的基础问题是，选择合适的强度理论公式和比较精确的许用应力。近年来，对于特别复杂的模具，可用有限元法来分析其受力情况与校核强度。

七、合理的工作带尺寸

确定分流组合模的工作带，要比确定半模工作带复杂得多，不仅要考虑到型材壁厚差，距中心的远近，面且必须考虑到模孔被分流桥遮蔽的情况。处于分流桥底下的模孔，由于金属流进困难，工作带必须考虑减薄些。

在确定工作带时，***先要找出在分流桥下型材壁厚***薄处即金属流动阻力***大的地方，此处的***小工作带定为壁厚的两倍;壁厚较厚或金属容易达到的地方，工作带要适当考虑加厚，一般按一定的比例关系，再加上易流动的修正值。

八、模孔空刀结构及尺寸

模孔空刀，就是模孔工作带出口端悬臂支承的结构。当铝型材壁厚≥2mm时，可采用比较容易加工的直空刀结构;当t2mm时，可选择在有悬臂处加工斜空刀。

冲压模具材料及热处理

模具材料的性能对模具寿命有决定性的影响，根据模具的结构和使用情况，合理选用制模材料是模具工程师的重要任务之一。

模具热处理及表面强化是模具制造中的关键工艺，是保证模具质量和使用寿命的重要环节，实际使用证明，在模具失效中由于热处理不当引起的占很大比例。

模具用途广泛，工作条件差别大，制造模具的材料范围很广。目前，冲压模、塑料模、压铸模、粉末冶金模的材料以钢为主，有些模具还可采用低熔点合金和非金属材料等。

模具材料的性能要求及选用原则

模具用钢主要性能要求如下：

1，硬度和耐磨性（***重要的模具失效形式，决定模具寿命）

2，可加工性能（模具零件形状复杂，要求热处理变形小）

3，强度和韧性（足够的强度承受高压，冲击载荷等要求高韧性）

4，淬透性、抛光性、耐腐蚀性（塑料及添加剂的腐蚀作用）。

模具用钢按用途可分为三大类：

1，冷作模具钢：制作金属在冷态下变形的模具，包括：冷冲模、冷挤压模、冷镦模、粉末压制模。要求高硬度、高耐磨性及足够强度和韧性。

2，热作模具钢：制造经过加热的固态或液态金属在压力下成型的模具，包括：热锻模、压铸模。要求高温下足够的强度、韧性和耐磨性及高热疲劳抗力和导热性

3，塑料模具钢：制造各种塑料模具。塑料品种多，要求差别大，其模具材料范围广。主要要求工艺性能高（热处理变形小、抛光性好、耐腐蚀）

选用一般原则：满足使用性能要求、良好的工艺性能、适当考虑经济性。

模具材料的选用原则是什么

（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***基本、***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。

2．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。

3．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。

4．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。

5．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***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，***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。

冷挤压模具材料

冷挤压模具材料

冷挤压模具中，受力***大的部分是凸、凹模，因此，凸、凹模材料的选择对冷挤压工艺能否奏效 至关重要。

根据宴践经验，对凸、凹模材料的选择大致应满足以下要求：(1)凸、凹模具在2450~2940MPa 高压下工作．必须具备很高的强度、硬度，以防止自身的塑性变形、磨损乃至损坏。(2)凸模、凹模是

在冲击条件下工作的，应当具有良好的冲击韧性 (3)凸模材料应具有较高的抗弯强度，以防工作时 损坏。(4)模具是在冷、热交变压力反复作用情况下工作的，必须能承受交变应力的反复作用而保持

原型。(5)模其的材料必须易加工。

根据实践经验，钢制工件凸模以选用6W6Mo5Cr4V1、W6Mo5Cr4Vg以及W18Cr4V材料为 好，凹模以选用Crl2MoV、CrWMn、GCr 材料为好}铝件凸模宜选用CrlgMo、9CrSi、Crl2、 wl8c“V．而凹模宜选用Crl2MoV、T10A、W18Cr4V以及YG20。 目前国内市场上W18Cr4V取材较易

采用W18Cr4V制造工件冷挤压凸摸，寿命可达1～5万次；用硬质合金YG20制造凹模，钢制 工件可达2O～ 40万次．铝制工件可达400~500万次。

为了提高玲挤压模具的耐磨性．近年来．国内外一些厂家采用气体软氮化工艺以提高楼具表面 硬度t这样模具耐磨寿命可提高2o 以上，GCrl5材料作凹模．采用渗钒工艺．也可使模具寿命从3 万次提高到24万次; 金属工件少、无切削工艺之一的冷挤压工艺是当前生产中应用较为f 广泛的一种。它具有节约原材料、劳动生产率高以及成品机械强度高、刚性大、重量轻、表面光洁度及尺寸精度较高等优点。一些形状较复杂、切削加工较困难的金属工件，运用冷挤压工艺很容易加工成型。

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原文标题：挤压模具的材料选择原则（挤压模具制造工艺流程）