
衝壓模具使用的材料屬於冷(lěng)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(xìng)、耐磨性。冷作模(mó)具鋼的發展趨勢是在高合金鋼D2(相(xiàng)當於我國Cr12MoV)性能基礎上,分為兩大分支:一種(zhǒng)是降低含碳量和合金元素(sù)量,提高鋼中碳化物分布均勻度,突出提高模(mó)具的(de)韌(rèn)性。如(rú)美國釩合金鋼公司的8CrMo2V2Si、日本大同特殊鋼公(gōng)司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是以提高耐磨性為主要目的,以適(shì)應高速、自動化、大批量生產而(ér)開發的粉末(mò)高速鋼。如德國的320CrVMo13,等。
在(zài)衝壓模具中,使用了各種金屬材料和非金屬(shǔ)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(chéng)樹脂、聚氨脂橡膠、塑料、層(céng)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、適當的韌性、高淬(cuì)透性和熱處理不變形(或少變形)及淬火時不易開裂等性(xìng)能。
合理選取(qǔ)模具材料及實施正確的熱處理工藝是(shì)保證模具壽命的關(guān)鍵。對用途不(bú)同的模(mó)具,應根據其工作狀態、受力條件及被加工材料(liào)的性能、生產批量及生產率等因素綜合考慮,並對上述要求的各項(xiàng)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。
當衝壓件的生產批量很大時,模(mó)具(jù)的工作零件凸模和凹模的材料應選取質量高(gāo)、耐磨性好的模具鋼。對於模具的其它工藝結構部分(fèn)和輔助結構部分的(de)零(líng)件材(cái)料,也要相應地提(tí)高。在批(pī)量不大時,應適(shì)當放寬對材料性能的要求(qiú),以降低成本。
當(dāng)被衝壓加工的材(cái)料較硬或變(biàn)形抗力較(jiào)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(yòng)鋁青銅凹(āo)模(mó),因為它具有較好的抗粘(zhān)著性。而導柱導套則要求耐(nài)磨和較好(hǎo)的韌(rèn)性(xìng),故多采用低碳鋼表麵滲碳淬火。又如,碳素工具(jù)鋼的主要不足是淬透性差,在衝模零件斷麵尺寸較大時(shí),淬火後其中心硬度仍然較低,但(dàn)是(shì),在行程次數很大的壓床上工作時,由於它的耐衝擊性(xìng)好反而(ér)成為優(yōu)點。對於固定板、卸料板類零件(jiàn),不但要有足夠的強度,而且(qiě)要求在工作過程中變形(xíng)小。另外,還可以(yǐ)采用冷處理和深冷處理、真空處(chù)理和表麵強化的(de)方法提高模具零件的(de)性能。對於凸、凹模工作條件較差的冷擠壓(yā)模,應選取有(yǒu)足夠硬度(dù)、強度、韌性、耐磨性等綜合機械(xiè)性能較好的模具鋼,同(tóng)時應(yīng)具有一定的紅硬性和熱疲勞強度(dù)等。
應(yīng)考慮材料的(de)冷熱(rè)加工(gōng)性能和工廠(chǎng)現有條件。
注意采用微變形模具(jù)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(xìng)能的模具鋼
選擇模(mó)具材料要根據(jù)模具零件的使用條件來決定,做到在滿足主要條件的前提下,選用價格低廉的材料,降低成本。