
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、種類(lèi)最多的模具鋼(gāng)。主要性能要(yào)求為強度、韌性、耐磨性。冷作(zuò)模具鋼(gāng)的發展(zhǎn)趨勢是在高合金鋼D2(相當於我國Cr12MoV)性能基礎(chǔ)上,分為兩大分支:一種是降低含碳量和合金(jīn)元素量,提高鋼中碳化物分(fèn)布均勻度,突出提高(gāo)模具的(de)韌性。如美國釩合(hé)金鋼公司的8CrMo2V2Si、日本大同(tóng)特殊鋼公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是以提高耐磨性為主要(yào)目的,以適應高(gāo)速、自動化、大批(pī)量生產而開發的粉末高速鋼。如德國的320CrVMo13,等。
在衝壓模具中(zhōng),使用了各種金屬材料和非(fēi)金(jīn)屬材料,主要有碳鋼、合(hé)金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質合金、低熔點合(hé)金、鋅基(jī)合金、鋁青銅、合成樹脂(zhī)、聚氨脂(zhī)橡膠、塑料、層壓樺(huà)木板等。
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(cuì)透性和熱處理不變形(或少變形)及(jí)淬火時(shí)不易開裂(liè)等性能。
合理選取模(mó)具材料及實施正確的熱處理工藝是保證模具壽命的關鍵。對用(yòng)途(tú)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(xìng)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,然後作出對鋼種及熱處理工藝的相應選擇。
當衝壓件的生(shēng)產批量很大時,模具的工作零件凸模和(hé)凹模的材料應選取質量高、耐磨性好的模具鋼。對於模具的其它(tā)工藝結構部分和輔助結構部分的(de)零件材(cái)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。
當被衝壓加工的材料較硬或變(biàn)形抗力較大時,衝模的凸、凹模(mó)應(yīng)選取(qǔ)耐磨性好(hǎo)、強度高的材料。拉深不(bú)鏽鋼時,可采用鋁青銅凹模,因(yīn)為它具有較好(hǎo)的抗粘著性。而(ér)導柱導套則要求耐磨和較好(hǎo)的韌性,故多采用低碳鋼表麵滲碳淬火。又如,碳素工具鋼的主要不足是淬透性差(chà),在衝模零件(jiàn)斷麵尺寸較大時,淬火後其中(zhōng)心硬(yìng)度仍然較低,但是,在行程次數很大的壓床上工作時,由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(bú)但要有足夠的強度,而且要求在工作過程中變形小。另外,還可(kě)以采用冷處理和(hé)深冷處理、真空處理和(hé)表麵強化的方法提高模具零件的(de)性能(néng)。對於凸、凹模工作條件較差的冷擠壓模,應選取有足夠硬度、強度、韌性、耐(nài)磨性等綜合機械性能較好的模具鋼,同(tóng)時應具有一定的(de)紅硬性和熱疲勞強度等。
應考慮材料的(de)冷熱加工性能和工廠(chǎng)現有條件。
注意(yì)采用微變形模具鋼,以減少機加工費用(yòng)。
對特殊要求的模具,應開發應用具(jù)有專門性能的(de)模(mó)具鋼
選擇模具材料要根據模(mó)具零件的使用條件來(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。