
衝壓模具使用的材料屬於冷作模具鋼,是應用量大、使用麵廣、種(zhǒng)類(lèi)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(zhǎn)趨勢是在高合金鋼(gāng)D2(相當於我國(guó)Cr12MoV)性能(néng)基礎上,分為兩大分支:一種是降低含碳量和合金元素(sù)量,提高鋼中碳(tàn)化物分布均勻度(dù),突出提高模具的韌性。如美國釩合金鋼公司的8CrMo2V2Si、日本大同特殊(shū)鋼公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是(shì)以提高耐磨(mó)性為主要目的,以適應高速、自動化、大批量(liàng)生產而開發的粉末高速鋼。如德國的(de)320CrVMo13,等。
在衝壓模具中,使用了各種金屬(shǔ)材料和非金屬材料,主(zhǔ)要有碳鋼、合金(jīn)鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質合金(jīn)、低熔點合金、鋅基合金、鋁青銅、合成樹脂、聚氨脂橡(xiàng)膠、塑料、層壓樺木板等。
製(zhì)造模具的材料,要求具有高硬度、高強度、高耐磨性(xìng)、適當的韌性、高淬透性和熱處理不變形(或少變(biàn)形)及淬火時不易開裂等性能。
合理選取模具材料及實(shí)施正確的熱處理工(gōng)藝是保證模具壽命的(de)關鍵。對用途不同的模(mó)具,應根據其工(gōng)作(zuò)狀態、受力條件及被加工(gōng)材料的性能、生產批量及生產率等因素綜合考慮(lǜ),並對上述要求的各項性(xìng)能有所側重,然後作出對鋼種及熱處理工藝的相應選擇。
當衝壓件的生產(chǎn)批量(liàng)很大時,模具的工作零件凸模和凹模的材料應選取(qǔ)質量高、耐磨性好的模具鋼。對於模具的其它工藝結構部分和輔(fǔ)助結構部分的零件材料,也要相應地提高。在批量不大時,應適(shì)當放寬(kuān)對(duì)材料性能的要求,以降低成本。
當被衝壓加工的材料較硬或變形抗力較大時(shí),衝模(mó)的凸、凹模應(yīng)選取耐磨性好、強(qiáng)度高的材料。拉深不鏽鋼時,可采用鋁青銅凹模,因為它具有(yǒu)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(dī)碳鋼表麵滲碳淬火。又如,碳素工具鋼的主要(yào)不足是淬透性差,在衝模零(líng)件斷麵尺寸較大時,淬火後其中心硬度仍然較低,但是,在行程次數很大的壓(yā)床上工(gōng)作時,由(yóu)於它的耐衝擊性好反而成為優點。對於固定板、卸料板類零件,不但(dàn)要有足夠的強度,而且要求在工作過程中變形小。另(lìng)外,還可以采用冷處理和深冷處理、真空處理和表麵強化的(de)方(fāng)法(fǎ)提(tí)高模具零件(jiàn)的性(xìng)能(néng)。對於凸、凹模(mó)工作條(tiáo)件較差的冷擠壓模(mó),應選取有足夠硬度、強度(dù)、韌性、耐磨性等綜合機械性能較好的模具鋼,同時應具有一定的紅硬性和熱疲勞強度等。
應考慮材(cái)料的冷熱加工性能和工廠現有(yǒu)條件。
注意采(cǎi)用微變(biàn)形模具(jù)鋼,以減少機加工費用。
對特殊要求的模(mó)具,應(yīng)開發應用具有專門性能的模具鋼
選擇(zé)模具材料要根據模具零件的(de)使用條件來決定,做到在滿足主要條件的(de)前提下,選用價格低廉的材料,降低成本。