衝壓模具使用的材料屬於冷作(zuò)模具鋼,是應用量大、使用(yòng)麵廣、種類最多(duō)的(de)模具鋼。主要性能要求為強度、韌(rèn)性(xìng)、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,分為兩大分支(zhī):一種(zhǒng)是降低含碳量和合金(jīn)元素量,提高(gāo)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(sī)的8CrMo2V2Si、日本大同特殊鋼公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是以提高耐磨性為主要目(mù)的,以適應高速、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(děng)。
在衝壓模具中,使用了各種金屬材料和(hé)非金屬材料,主要有(yǒu)碳鋼、合金鋼、鑄鐵(tiě)、鑄鋼、硬(yìng)質合金、低熔點合金、鋅基合(hé)金、鋁青銅、合成樹脂、聚氨脂(zhī)橡膠、塑料、層(céng)壓樺木板等。
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(gāo)淬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(mó)具材(cái)料及實施正確的熱處理工(gōng)藝是保證模具壽命的關鍵。對用途不同的模具(jù),應根據其工作狀態、受力條(tiáo)件及被(bèi)加工材料的性能、生產批量及生產率等因素綜合考慮,並對上述要求的各項性能有所側(cè)重,然後作出對鋼種及熱處理(lǐ)工藝的相應(yīng)選擇。
當衝壓(yā)件的(de)生產批量很(hěn)大(dà)時,模具(jù)的工作零件凸(tū)模和凹(āo)模的材料應選取質量高、耐磨性好(hǎo)的模具鋼。對於模具的其(qí)它工藝結構(gòu)部分和輔助結構部(bù)分的零件材料,也要(yào)相應地提高。在批(pī)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形抗力較大時,衝模的凸、凹模應選取(qǔ)耐磨性好、強度高(gāo)的材料。拉深不鏽鋼(gāng)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(jiào)好的韌性,故多采用低碳鋼(gāng)表麵滲碳淬火。又如,碳素工具鋼的主要不足是淬透性差,在衝模零件斷麵尺寸較大時,淬火後其中心硬度仍然較低,但是,在行(háng)程(chéng)次數很大的壓床上工作時,由於它的(de)耐衝擊性好反而成為優點。對於固(gù)定(dìng)板、卸料板(bǎn)類零件,不但要有足夠的強度,而且要求在工作過程中變形小。另外,還(hái)可(kě)以采用冷處(chù)理和深冷處理、真(zhēn)空處理和表麵強(qiáng)化的方法提高模具零件的性能。對於凸、凹模工作條件較差的冷擠壓模,應選取有足(zú)夠(gòu)硬度、強度、韌性、耐磨性等(děng)綜合機械性能較好的模具鋼,同(tóng)時應具有一定的紅硬性和(hé)熱疲勞強度等。
應考(kǎo)慮材料的冷熱(rè)加工性能和(hé)工廠現有條件。
注意采用微變形模具鋼,以減少機(jī)加工費用。
對特殊要求的模(mó)具,應開發(fā)應用具有專門性(xìng)能的模(mó)具鋼
選擇模具材料要根據模(mó)具(jù)零件的使用(yòng)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(jiàng)低成本。