
衝(chōng)壓(yā)模具使用的材料屬於冷作模具(jù)鋼,是應用量大、使用麵(miàn)廣(guǎng)、種類最多的模具鋼。主(zhǔ)要性能要求為強度、韌性、耐磨性(xìng)。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(néng)基礎上,分為兩大分支:一種是降低含碳量和(hé)合金(jīn)元素量,提高(gāo)鋼(gāng)中碳(tàn)化物分布均勻度,突出提高模具的韌性。如(rú)美國(guó)釩合金鋼公司的8CrMo2V2Si、日本大同特殊鋼公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一(yī)種是以提高(gāo)耐磨性為主要目的,以適應高速、自動化、大批量生產而開發的(de)粉末高速鋼。如德國的(de)320CrVMo13,等。
在衝壓(yā)模具中,使用(yòng)了各種(zhǒng)金屬材料和非金屬材料,主要有碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質合金、低熔點合金、鋅基合金、鋁青銅、合成樹脂、聚氨脂橡膠、塑料、層壓樺木(mù)板等。
製造模具的材料,要求具有高硬度、高強度(dù)、高(gāo)耐磨性、適當的韌(rèn)性、高淬透性和(hé)熱處理不變形(或少變形)及淬(cuì)火時不易開裂等性能(néng)。
合理選取模(mó)具材料及實施正確的熱處理工藝是保(bǎo)證模具壽(shòu)命的關鍵(jiàn)。對用途不同的模具,應根據其工(gōng)作狀態、受力條件(jiàn)及被加工材料的性能、生產批量及生產率等因(yīn)素綜合考(kǎo)慮,並對上述(shù)要求的各項性能有所側重(chóng),然後作出對鋼種及熱處理工藝的相應選擇。
當衝壓件的生產批量很大時,模具(jù)的工作零件凸模和凹模的材料應選取質量高(gāo)、耐磨性好(hǎo)的模具鋼(gāng)。對於模具的其它(tā)工藝結構(gòu)部分和輔(fǔ)助結構(gòu)部分的零件材料,也(yě)要相(xiàng)應地提高(gāo)。在批量不大時(shí),應適當(dāng)放寬對材料性能的要求,以降低成本。
當被(bèi)衝壓加工的材料較(jiào)硬(yìng)或變形抗力較(jiào)大時,衝(chōng)模的凸、凹(āo)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(qīng)銅凹模,因為它具有較好的抗粘著性。而導柱導套則要求耐磨和較好的(de)韌性,故多采(cǎi)用低碳鋼表麵滲碳淬火。又如,碳(tàn)素工(gōng)具鋼的主要不足是淬透性差(chà),在(zài)衝模零件斷麵(miàn)尺寸較大(dà)時,淬火後其中心硬度仍然較低,但是,在行程次數很大(dà)的壓床上工作時(shí),由於它的耐衝擊性好反而成為優點。對於固定板、卸(xiè)料板類零件,不但要(yào)有足夠的強(qiáng)度,而(ér)且要求(qiú)在工作過程中變形小。另外,還可以采用(yòng)冷處理和深冷處理、真空處理和表麵強化(huà)的方法提高模具零件的性能。對於凸(tū)、凹模工作條件較差(chà)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。
應考慮材料的冷熱加工性(xìng)能和(hé)工廠現有條件。
注意采用微變形模具鋼,以減少機加工費用。
對特殊要求的模具,應開發(fā)應用具有專門(mén)性能的模具鋼
選(xuǎn)擇(zé)模具材料要根據模具零件的使用條件來決定,做(zuò)到在(zài)滿足主要條件的前提下,選用價格低(dī)廉的材料,降低成本。