
衝壓模具使用(yòng)的材料屬於冷作模具鋼,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。冷作模具鋼的發展趨勢是在高合金鋼D2(相當於我國Cr12MoV)性能基礎上,分(fèn)為兩大分支:一種是降低(dī)含碳量和合金(jīn)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(sī)的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是以提高耐磨性為主要目的,以適應高(gāo)速、自動化、大批量生產而開(kāi)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(jīn)屬(shǔ)材料和非金屬材料,主要有碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質合金、低熔點合金、鋅基(jī)合(hé)金、鋁青(qīng)銅、合成樹脂、聚氨脂橡膠(jiāo)、塑料、層壓樺木板等。
製造模具的材料(liào),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)及淬火時不易開裂等性能。
合理選取模具材料及實施(shī)正確的熱處理(lǐ)工藝是保證模具壽命的關鍵。對(duì)用途不同的模具,應(yīng)根據其(qí)工作狀態、受力條件及被加工材料的性能、生產批量及(jí)生產率等因素綜合考慮,並對上述要求的各項性能有所側重,然後作出(chū)對鋼種及熱處(chù)理工藝的相應選擇。
當衝壓件的生(shēng)產批量(liàng)很大時,模具的工(gōng)作零(líng)件凸模和凹(āo)模的材料應選(xuǎn)取質量高、耐磨(mó)性好的模具鋼。對於模具的其它工藝結構部分和輔助(zhù)結構部分的零(líng)件材料,也要相應地提高。在批量不(bú)大時,應適當放寬對材料性能的要求,以(yǐ)降低成本。
當(dāng)被衝(chōng)壓加工的材料較硬或變形抗力較(jiào)大(dà)時,衝模(mó)的凸、凹模應選取耐磨性(xìng)好、強度高的材(cái)料。拉深不鏽鋼時,可(kě)采用鋁青銅凹模,因為它具有較好的抗粘著性。而導柱(zhù)導套(tào)則要求耐磨和較好的韌(rèn)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(shì)淬透(tòu)性差,在衝模零件斷(duàn)麵尺寸(cùn)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(chuáng)上工作時,由於它的耐衝擊(jī)性好反而成為優點。對於固定(dìng)板、卸(xiè)料板類零件,不但(dàn)要有(yǒu)足夠的強度,而且要求在工作過程中變形(xíng)小。另外,還可以采用冷處理和深冷處(chù)理、真空處理和(hé)表麵強化的方法提高(gāo)模具零件的性能。對於(yú)凸、凹模工作條件較差的冷擠壓模,應選取有足夠硬度(dù)、強度、韌性、耐磨性等綜(zōng)合機械性能較(jiào)好的模具鋼,同時應具有一定的紅硬性和熱疲勞強度等(děng)。
應考慮材料的冷熱加工性能和工廠現有條件。
注意(yì)采用微(wēi)變(biàn)形模具鋼,以減少機加(jiā)工費用。
對特殊要求的模具,應開發應(yīng)用具有專門性能的模具(jù)鋼
選擇模具(jù)材料要根據模具零件的使用(yòng)條(tiáo)件來決定,做到在滿足主要條件的(de)前提下(xià),選(xuǎn)用價格低廉的(de)材料,降低成本。