
衝壓模具使用的材料屬(shǔ)於冷作模具鋼,是應用量大、使用麵廣、種類最多的模具鋼。主要性能要求為強度、韌性、耐磨性(xìng)。冷作模具鋼的發展趨(qū)勢是(shì)在高合金鋼D2(相(xiàng)當於(yú)我國Cr12MoV)性能(néng)基礎(chǔ)上,分為兩大分支:一種是(shì)降(jiàng)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。如美國釩合金鋼公司的8CrMo2V2Si、日本大同特殊鋼公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是以提高耐磨性為主要目的,以適應高速、自(zì)動化、大批量生產而開(kāi)發(fā)的粉末高速鋼。如德國的320CrVMo13,等。
在衝壓模(mó)具中,使用了各種金屬材料和非(fēi)金屬材(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(zhī)、聚氨脂橡膠、塑料、層壓(yā)樺木板(bǎn)等。
製造模具的材料,要求具有高硬度、高強度、高耐磨性、適當的韌性、高淬透性和熱處理不變形(或少變形)及淬火(huǒ)時不易開裂等性能。
合理選取模具材料及實(shí)施正確的熱處理工藝是保證模具壽命(mìng)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、生產批量及生產率等因素綜合考慮,並對上述(shù)要(yào)求的各項性能有所側重,然後作出(chū)對(duì)鋼種及熱處理工藝的相應選擇。
當衝壓件(jiàn)的生產(chǎn)批量很(hěn)大時,模具的工作零件凸模和(hé)凹模的材料應選取(qǔ)質量高(gāo)、耐磨性好的模具鋼。對於模具的其它工藝結構部分(fèn)和輔(fǔ)助結構部(bù)分的零件材料,也要相應地提高。在批量不大時,應適當放寬對材料性能的要求,以降低成本。
當(dāng)被衝(chōng)壓加工的材料較硬或變形抗力較大時,衝模的凸、凹模應選取耐磨性好、強度高的材料。拉深不鏽鋼時,可采用鋁青銅凹模,因(yīn)為它具有較好的抗粘著性(xìng)。而導柱導套則(zé)要求耐磨和(hé)較好的韌性,故多采用(yòng)低碳鋼表麵滲碳淬火。又如,碳素工具鋼的主要不足是淬(cuì)透性差(chà),在衝模零件(jiàn)斷麵(miàn)尺寸較大時,淬火後其中心硬度仍然較(jiào)低,但是,在行程次數很大的壓床上(shàng)工作時,由於它的耐衝擊性好反(fǎn)而(ér)成為(wéi)優點。對於固定板、卸料(liào)板類零件,不但要有足(zú)夠的強(qiáng)度,而且要求在工(gōng)作過程中變形(xíng)小。另外,還可(kě)以采(cǎi)用冷處理和深冷處理、真空處理和表麵強化的方法(fǎ)提(tí)高(gāo)模具零件的性能。對於凸、凹模工作條件較差的(de)冷擠壓(yā)模,應選(xuǎn)取有(yǒu)足(zú)夠硬(yìng)度、強度、韌性、耐磨性(xìng)等綜合機械性能較好的模具鋼,同時應具有一定(dìng)的(de)紅(hóng)硬性和熱疲勞強度(dù)等。
應考慮材料的冷熱加工性能(néng)和工廠現有條件。
注意采用微變形模(mó)具(jù)鋼,以減少機加(jiā)工費用。
對特殊要求的模具,應開發應用具有專門性能的模具鋼
選(xuǎn)擇模(mó)具材料要根據模具零(líng)件的使用條件來(lái)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。