
衝壓模具使用的材料屬於冷作模具鋼,是應(yīng)用量大、使用麵廣、種類(lèi)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(hé)金(jīn)鋼D2(相當於我國Cr12MoV)性能基(jī)礎上,分為兩大分支:一(yī)種是降低含碳(tàn)量和合金元素量,提高(gāo)鋼中碳化物(wù)分布均勻度,突出(chū)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(shì)以提高(gāo)耐磨性為主要目的(de),以適應高速、自動化、大批量生產而開發的粉末(mò)高速鋼。如德國(guó)的320CrVMo13,等。
在衝壓(yā)模具中,使用了各種金屬(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、鋅基合金、鋁青銅、合成樹脂、聚氨脂(zhī)橡膠、塑料、層壓(yā)樺木板等。
製造模具的材料,要求具有高硬度(dù)、高強度、高耐磨性、適當的韌性、高淬透性和熱處(chù)理不變形(或(huò)少變形(xíng))及淬火時不易開裂等性能。
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的關鍵。對用途不同的模具,應根據其工作狀態、受力條件及(jí)被加工材料的性能、生產批量及生產率等因素綜合考慮,並對上述要求的各(gè)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(mó)具的工作零件凸模(mó)和凹模(mó)的材料應選取質量高、耐磨性好的模具(jù)鋼。對於模具(jù)的其它工藝(yì)結構部分和輔助結構部分的零件材料,也要相應地提高。在批量不大時,應適當放寬對材料性能(néng)的要求,以降低成本(běn)。
當被衝壓加工的材料較硬或變形抗力較大時,衝模的凸、凹模應選(xuǎn)取耐磨性好、強度高的材料。拉深不鏽(xiù)鋼(gāng)時,可(kě)采用鋁青銅凹模,因為它具有較好的抗粘著性。而導柱導套則要求耐磨和較好的韌(rèn)性,故多采用低碳鋼表麵滲碳淬火。又如,碳素工(gōng)具鋼的主(zhǔ)要不足是淬透(tòu)性差,在衝模零(líng)件斷麵尺寸較大時,淬火後其中心硬度仍然較低,但是,在行程次數很大的壓(yā)床上工作時,由於它的耐衝擊性好反而成為優點。對於固(gù)定板、卸料板類零件,不但要有(yǒu)足夠的強度,而且要求在工作過程中變形小。另(lìng)外,還可以采用冷處理和深冷處理、真空處理和表麵強(qiáng)化的方法提(tí)高模具零件的性能。對於凸、凹模工作條件較差的冷擠壓模,應(yīng)選取有足夠硬度(dù)、強度、韌性、耐磨性等綜合機械性能較(jiào)好的模具鋼,同時應具有(yǒu)一(yī)定的(de)紅硬性和熱疲(pí)勞強度等。
應考慮材料的冷熱加工性能和工廠現(xiàn)有條件。
注意采用微變形模具鋼(gāng),以減少機(jī)加(jiā)工費用。
對特殊(shū)要(yào)求的模具(jù),應開發(fā)應用具有專門性能的模具鋼
選擇模(mó)具材料要根據模具零件(jiàn)的(de)使用條件來決定,做到在滿足主要條(tiáo)件(jiàn)的(de)前提下,選用價格低(dī)廉的材(cái)料,降(jiàng)低成本。