衝壓模具使用的材料屬於冷作模具鋼(gāng),是應用量(liàng)大、使用麵廣、種(zhǒng)類最多的模具鋼。主要性能要求為(wéi)強度、韌性、耐磨性。冷作模具鋼的發展趨勢(shì)是在高合金鋼D2(相當(dāng)於我國Cr12MoV)性能基礎(chǔ)上,分為兩大分支:一種是降低含碳量和合(hé)金元素量,提高鋼中碳化物分布均勻度,突出提高模具的韌性。如美國釩(fán)合金鋼公司(sī)的8CrMo2V2Si、日本大同特殊鋼公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是以提高耐(nài)磨性為(wéi)主(zhǔ)要目(mù)的,以適應高速、自動化、大批量生產(chǎn)而開發的粉(fěn)末高速鋼。如德(dé)國(guó)的320CrVMo13,等。
在衝壓模具中,使用了各種金屬材料和非金(jīn)屬材(cái)料,主要有碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質合金、低熔點合金、鋅基合金、鋁青銅、合成樹脂、聚氨脂橡膠、塑(sù)料、層壓(yā)樺(huà)木(mù)板等(děng)。
製造(zào)模具的材料(liào),要求具有高硬度、高強度、高耐磨性、適當的(de)韌性、高淬透性和熱(rè)處理不變形(或少變形)及(jí)淬火時不易開裂等性能。
合理選(xuǎn)取模具材料及實施正確的熱處理工藝是保證模(mó)具壽命的關鍵。對用途不同的模具,應根據其工作狀態、受力條件及被加工材料的性能、生產批量及生產(chǎn)率等(děng)因素綜合考慮,並對上述要(yào)求的各項性能有所(suǒ)側重,然後作出對鋼(gāng)種及熱(rè)處理工藝(yì)的相應選擇。
當衝壓件的生產批量很大時,模具的工作(zuò)零件凸模和凹模的材料應選取質量(liàng)高(gāo)、耐(nài)磨(mó)性好的模具鋼。對於模具的其它工藝結構部分和輔助結構部分的零件材(cái)料,也要相應地提高。在批量不大時(shí),應適當放寬(kuān)對材料性能的要求,以降低成本。
當被衝壓加工的材料較硬或(huò)變形抗力較大(dà)時,衝模的凸、凹模(mó)應(yīng)選取耐(nài)磨性好、強度高(gāo)的材料。拉深不(bú)鏽鋼時,可采用(yòng)鋁(lǚ)青銅凹模,因為它(tā)具有較好的抗粘著性。而導柱導套(tào)則要求耐磨和較好的韌性,故多采用低碳鋼表麵滲碳淬火。又如,碳素工具鋼的(de)主要不足是淬透性(xìng)差,在衝模零件斷(duàn)麵尺寸較大時,淬(cuì)火後其中心硬(yìng)度仍(réng)然較(jiào)低,但是,在行程次數很大的壓床上工作(zuò)時,由(yóu)於它的耐衝擊性好反而成為優點。對於固定板、卸料板(bǎn)類零件,不但要(yào)有足夠的強度,而且要求在工作過程中變形小。另外,還可以采用冷處理和深(shēn)冷處理、真(zhēn)空處理和表麵強(qiáng)化的方法提高模具零(líng)件的性(xìng)能。對於凸、凹模工作條(tiáo)件較差的冷擠壓模,應選取有足夠硬度、強度、韌性、耐磨性等綜合機械(xiè)性能較好(hǎo)的模具鋼,同時應具有一定的紅硬性和熱疲勞(láo)強度等。
應(yīng)考慮材(cái)料的冷熱加工性能和工廠現有(yǒu)條件。
注意采用微變形模具鋼,以減少機加工費用。
對特殊要求(qiú)的模具,應開發應用具有專門性能的(de)模具鋼(gāng)
選擇模具材料要根據模具零件的使用條件來決定,做到在滿足主要條件的前(qián)提下,選用價格低廉(lián)的材料,降低成本。