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2017/9/13 汽车模具材料的开发与应用研究 2017/9/13
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研究特色 高度关注市场需求__研究方向__实现产业化 特钢生产企业学校汽车模具用户
基于相图计算Thermal-C、 JMP和均匀设计的研究__钢成分设计 钢的微结构研究__组织设计 钢的相变研究__组织控制 面向未来的模具钢共性的关键技术研究…. 特钢生产企业学校汽车模具用户 調质钢 微合金非調质钢 非調质钢 2017/9/13
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面向汽车制造业--全面实现产业化 解决大型拉延模具拉毛现象； 解决汽车大型模具的表面感应淬火问题； 解决汽车覆盖件模具专用材料问题；
实现汽车用大型压铸模材料国产化问题； 汽车保险杠、仪表台面板塑料模具材料问题； 延缓汽车大型压铸模具的熔损现象； 大幅度提高热锻模寿命； 2017/9/13
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热作：SWPH13、H13-Mod、SDHA（GP）
精品模具钢平台 针对汽车模具材料的研发工作 冷作：D2、Cr12MoV、SDC99、SDC55 高性能 精品模具钢 热作：SWPH13、H13-Mod、SDHA（GP） 塑料：SW718、P20、SWK80、SWFT32 特殊用途：大型塑料模块、大型汽车覆盖件 2017/9/13
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模具钢的研究工作 热作模具钢 冷作模具钢 高性能热作模具钢 SWPH13、SDH13、 第三代高性能热作模具钢 SDIEVAR
高热强韧模具钢 SDH1、SDH2(T≤650℃) 经济型奥氏体热作模具钢SDHA1(T≤700℃～750) 冷作模具钢 传统Cr12型冷作模具钢的韧化机制 高强韧性的冷作模具钢 汽车覆盖件模具材料：实芯浇铸模具钢及合金铸铁 2017/9/13
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模具钢的研究工作 塑料模具 优质大截面塑料模具钢SW 718; 研究开发了P20B替代718;
大截面非调质塑料模具钢WSFT32-38的开发; 耐腐蚀易切削塑料模具钢4Cr16MoCu等. 模具的热处理与表面处理技术的应用研究 模具表面的蒸汽氧化处、氮氧处理; 模具表面纳米表面处理技术__低温渗硼技术(T≤600℃) ； 模具等离子表面处理；表面渗金属(VC); 汽车覆盖件模具的表面感应淬火处理技术； 2017/9/13
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一汽为内蒙宏达变速箱厂制造的国内最大的压铸模
一汽铸造有限公司铸造模具设备厂 一汽为芜湖三佳制作的大型压铸模具 -康明斯发动机外壳 一汽为内蒙宏达变速箱厂制造的国内最大的压铸模 2017/9/13
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内蒙宏达铝合金变速箱壳体压铸模组件 2017/9/13
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北京齿轮总厂 通过对比试验发现，SDH13钢制作的模具使用寿命已达到3500次，而传统的H13钢的模具使用寿命一般为1500次左右失效，目前，SDH13钢的模具还能继续使用，估计使用寿命在6000次左右，就目前的寿命计算，是原模具寿命的2.3倍以上。 SDH13钢适合制作精锻模具，提高模具的使用寿命。 2017/9/13
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上海汽车齿轮厂 上海汽车齿轮厂同步环模具 上海汽车齿轮厂同步环模具，属铜合金挤压模具，其寿命过去是3000～4000件，采用SDH13后模具寿命提高到9000件左右，最终因模具长期放置，保养不当而失效，因此其寿命可望进一步提高，目前正在进行试验中，目标是达到12000模次。 2017/9/13
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上海伊顿公司 图35 气门模具 图36气门模具的热处理
制造高合金不锈钢气门的热锻模平均寿命一般在 250件左右，通过上海大学优化热处理工艺后，平 均寿命可提高到480件，而采用SDH13、经优化的 热处理工艺处理，其寿命达到800件以上。 同样，制造低合金钢气门的热锻模采用SDH13钢制 造后，平均寿命从1200件提高到了3000件。 2017/9/13 图36气门模具的热处理
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上海汇众汽车制造有限公司 2017/9/13 上海汇众汽车制造有限公司的模具正在进行热处理
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大锭SW718M塑料模具钢模块 45吨锭模块 吨锭模块 2017/9/13
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大截面模块的应用—汽车保险杠模具 2017/9/13
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模具应用之AG4法兰 上海汇众模具提高寿命8倍 2017/9/13 15
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QM-HT1,QM-HT2; QM-QT1, QM-QT2
汽车覆盖件模具专用材料 QM-HT1,QM-HT2; QM-QT1, QM-QT2 2017/9/13
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汽车大型覆盖件模具专用材料 过去的预成型、成型模具采用整体模具, 现在落料、切边模等模具也采用整体铸造模具,使其模具生产成本降低至1/4,减少材料消耗和切削加工量,简化工序,极大地缩短模具生产周期,提高了经济效益。 发明专利, 汽车模具用空硬型合金球铁模具材料及其制备方法，专利号：ZL 发明专利, 汽车覆盖件模具用合金灰铁材料及其制备方法，专利号：ZL 2017/9/13
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大型汽车覆盖件模具产品实物 2017/9/13
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浇注出的实型模具图 2017/9/13
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灰铁和球铁感应淬火后的淬硬层宏观照片 灰铁空冷 灰铁水冷 2017/9/13 球铁空冷 球铁水冷
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处理的模具（I）上海大众模具 下凹模 上凸模 下卸料板 上压边圈 2017/9/13
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处理的模具（II） 下模本体 上模本体 上压边圈_中间层 上压边圈_最外层 2017/9/13
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感应淬火后的硬度分布图 2017/9/13
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汽车用钢板性能分布 随汽车钢板强度的提高对汽车模具提出更高的要求
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面对高强度钢板冲压成形的问题，形成二种不同的工艺路线：
1）冷冲压成形：高强度钢板的冷冲压成形技术发展相对成熟，与其他成形技术相比，环保、节能、投资小，成本低，工艺简单。目前我国汽车制造业广泛使用冷冲压成形技术。 2）热冲压成形：针对钢板强度(σb>1000MPa)的复杂零件或超高强度钢板 (σb>1200MPa)的冲压件，热冲压成形以其优良的成形性而成为当今国内外高强度钢成形的热点问题； 针对钢板强度σb>1000MPa的冷冲模用钢及工艺和超高强度钢板(σb>1200MPa)的热冲压模及工艺开展研究 。 2017/9/13
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1．超高强度钢板(σb>1000MPa)冷冲模用钢的研究
1）成分设计：基于碳平衡原理、热力学原理、相图计算学等采用计算机辅助优化均匀设计方法对当前高强韧冷作模具钢进行成分优化，开发出基于汽车用高强钢板冷冲压成型的新型冷作模具钢； 2）研究对比不同冶炼工艺对高强韧性冷作模具钢性能的影响； 3）研究锻或轧工艺对性能的影响，提高钢的等向性能； 4）研究表面处理工艺，增强模具的耐磨性，提高模具寿命； 5）研究不同热处理工艺对性能的影响，通过对相变和组织特性的研究确定模具钢最终热处理工艺，使材料获得良好的强韧性，最大限度地发挥材料的潜力； 2017/9/13
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2. 超高强钢板(σb>1250MPa)热冲压成形模具用钢的研究内容
1．进口热冲压模具实物分析 热冲压模具资料的分析及计算机模拟热冲压生产过程，了解热冲压生产中模具承受载荷、温度的变化与分布；进口模具材料成分分析；模具硬度分布分析；模具金相组织分析；模具材料物理性能分析；模具失效现象及问题； 2．提出热冲压模具的基本性能要求； 3．利用相图计算设计几种钢的成份，采用小炉生产，通过对材料性能的综合研究（包括：成份、金相组织特征、抗拉强度、冲击韧性、硬度、高温抗压强度、热稳定性、热疲劳性能；）进行成分优化，提出最佳的热冲压模具材料成份； 4．提出热冲压模具材料的国产化方案；针对热冲模具性能需求展开国内外热冲压模具材料性能的对比研究。 5.开展热冲压模具材料的工艺性能研究，包括：切削加工性、钻孔性、热处理工艺性、可焊接性，为试生产做准备； 2017/9/13
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