《高等職業教育機械設計制造類專業規劃教材:模具材料基礎及選用》以培養技術應用能力為主線,力求精練簡潔系統地介紹在模具鋼選擇過程中要用到的相關知識,理論講解以夠用為度,突出了實用性、綜合性和時效性。主要內容有:材料的性能、金屬材料的組織結構、鋼的熱處理、金屬材料的選用、模具材料概述、冷作模具材料、熱作模具材料、塑料模具材料、進口模具鋼、模具的表面工程技術、模具失效分析及修復等。
本書是根據原機械工業部教育司批準的“模具設計與制造專業”教學計劃和“模具材料與表面處理”課程教學大綱編寫的規劃教材,主要供高等職業教育“模具設計與制造”專業的學生使用,也可供機械等相關專業,以及從事模具設計與制造和應用模具的技術人員閱讀。
模具材料是模具設計和制造的基礎,對模具的使用壽命、精度和表面質量起著重要的甚至決定性的作用。因此,研究和開發高性能的模具材料,并根據模具的工作條件合理選用模具材料,采用適當的熱處理及表面處理工藝以充分發揮模具材料的潛力,是模具等相關專業技術人員所必須具備的專業技能之一。目前,高職相關教材多以介紹模具材料、表面處理、熱處理等相關知識為主,對模具失效及其修復的相關內容提及甚少,而這部分內容恰恰是模具應用型技能人才最需要掌握的知識和技能之一。為此,本教材從高職學生實際應用的角度,全面精練地介紹模具材料基礎知識,在此基礎上使得學習者能合理地進行模具鋼的選擇和模具失效后的修復,并在相關單元末通過實操與案例的講解,使學生學會如何運用所學知識解決實際問題,加深對知識和技能的掌握。另外,對于國內普遍采用的美國、日本及其他國家的模具鋼,進行了較為詳盡的介紹。
全書分為九個單元,主要內容包括模具材料概述、模具鋼的熱處理、金屬材料的介紹、冷作模具材料、熱作模具材料、塑料模具材料、進口模具鋼、模具的表面工程技術、模具失效分析及修復。本書以培養技術應用能力為主線,力求精練簡潔,系統地介紹在模具鋼選擇過程中要用到的相關知識,理論講解以夠用為度,突出了實用性、綜合性和時效性。
參加本書編寫的有廣東工貿職業技術學院徐勇軍(第1單元、第4單元、第5單元、第6單元、第7單元、第9單元)、江西科技師范學院劉志凌(第2單元、第3單元)、廣東工貿職業技術學院曾鋒(第8單元)。全書由徐勇軍任主編,劉志凌、曾鋒任副主編。
本書編寫過程中參閱了有關院校、工廠、科研院所的一些教材、資料和文獻,得到了有關專家、教授的大力支持和幫助,在此表示衷心的感謝!
限于編者的水平,書中難免有錯誤和不妥之處,敬請讀者批評指正。
編者
2012年4月
單元1 模具材料概述
1.1 目標與任務
1.2 知識準備
1.2.1 模具及模具材料分類
1.2.2 模具材料的性能要求
1.2.3 模具材料的選用原則
1.2.4 模具材料的生產現狀和發展趨勢
1.3 實操與案例:布氏硬度和洛氏硬度試驗
1.4 評估練習
單元2 模具鋼的熱處理
2.1 目標與任務
2.2 知識準備
2.2.1 鋼的熱處理概述
2.2.2 鐵碳合金的結構與相圖
2.2.3 鋼在加熱時的轉變
2.2.4 鋼在冷卻時的轉變
2.2.5 鋼的退火與正火
2.2.6 鋼的淬火與回火
2.2.7 材料的表面熱處理
2.3 實操與案例:碳鋼的熱處理操作及其組織觀察
2.4 評估練習
單元3 金屬材料簡介
3.1 目標與任務
3.2 知識準備
3.2.1 鋼材的分類及牌號
3.2.2 合金元素在鋼中的作用
3.2.3 結構鋼
3.2.4 工具鋼
3.2.5 鑄鐵
3.2.6 有色金屬及合金
3.2.7 金屬材料的選用
3.3 實操與案例:金屬材料選用實例
3.4 評估練習
單元4 冷作模具材料
4.1 目標與任務
4.2 知識準備
4.2.1 冷作模具材料及性能要求
4.2.2 碳素工具鋼
4.2.3 油淬冷作模具鋼
4.2.4 空淬冷作模具鋼
4.2.5 高碳高鉻冷作模具鋼
4.2.6 基體鋼和低碳高速鋼
4.2.7 高耐磨高強模具鋼
4.2.8 冷作模具鋼材料的選用
4.3 實操與案例:扣板級進沖裁模材料的選擇與熱處理
4.4 評估練習
單元5 熱作模具材料
5.1 目標與任務
5.2 知識準備
5.2.1 熱作模具鋼的性能、特點及分類
5.2.2 低耐熱高韌性熱作模具鋼
5.2.3 中耐熱韌性熱作模具鋼
5.2.4 高耐熱性熱作模具鋼
5.2.5 特殊用途熱作模具鋼
5.2.6 熱作模具材料的選用
5.3 實操與案例:連桿鍛模材料的選擇與熱處理
5.4 評估練習
單元6 塑料模具材料
6.1 目標與任務
6.2 知識準備
6.2.1 塑料模具材料的性能要求
6.2.2 常用塑料模具材料的類型
6.2.3 碳素塑料模具鋼
6.2.4 滲碳型塑料模具鋼
6.2.5 預硬型塑料模具鋼
6.2.6 時效硬化型塑料模具鋼
6.2.7 耐蝕性塑料模具鋼
6.2.8 塑料模具材料的選用
6.3 實操與案例:復雜盒形塑件注塑模材料選擇
6.4 評估練習
單元7 進口模具鋼
7.1 目標與任務
7.2 知識準備
7.2.1 美國模具鋼介紹
7.2.2 日本模具鋼介紹
7.2.3 國內市場銷售的其他國家模具鋼
7.3 評估練習
單元8 模具的表面工程技術
8.1 目標與任務
8.2 知識準備
8.2.1 表面工程技術的分類
8.2.2 模具的表面化學熱處理技術
8.2.3 模具表面的涂鍍技術
8.2.4 模具表面加工強化技術
8.3 實操與案例:表面處理實例
8.4 評估練習
單元9 模具失效分析及修復
9.1 目標與任務
9.2 知識準備
9.2.1 模具的失效形式及影響因素
9.2.2 模具失效分析的步驟
9.2.3 Brooks和ASM失效分析程序
9.2.4 模具的修復
9.3 實操與案例:模具修復實例
9.4 評估練習
參考文獻