衝壓模具使用(yòng)的材料屬於冷作模具鋼,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、耐磨性(xìng)。冷作模具鋼的發展趨勢(shì)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:一種是降低含碳量和合金元(yuán)素量,提高鋼中碳化物(wù)分布均(jun1)勻度,突出提高模具的韌性。如美國釩(fán)合金(jīn)鋼公司的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的,以適(shì)應高速、自動化、大批量生產而開(kāi)發(fā)的粉末高(gāo)速鋼。如德國的320CrVMo13,等。
在衝壓模具中,使用(yòng)了各種金屬材料和非金屬材料,主要有碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質(zhì)合金、低熔(róng)點合金、鋅基合金、鋁青銅、合成樹脂、聚(jù)氨脂橡(xiàng)膠、塑料、層壓樺(huà)木板等。
製造模具的材料,要求(qiú)具有高硬度、高強(qiáng)度、高耐磨性、適當的韌性、高淬透性和(hé)熱處理不變形(或少變形)及淬火時不易開裂等性能(néng)。
合理選取模(mó)具材料及實(shí)施正確的熱處理工藝是保證模(mó)具壽命的關鍵。對用途不同的模具,應根(gēn)據其工作狀態、受力(lì)條件及(jí)被加工材料的(de)性能、生產批量及生產率等因素綜合考(kǎo)慮,並對上述要求的各項性能(néng)有所(suǒ)側重,然後作(zuò)出對鋼(gāng)種及熱處理工藝的(de)相應選擇。
當衝壓件的生產批量(liàng)很大時,模具的(de)工作零件凸模和凹模的材料應選(xuǎn)取質(zhì)量高、耐磨(mó)性好的模具鋼。對於模具的其(qí)它工藝結構部分和輔助結(jié)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。
當被(bèi)衝壓加工的材料較硬或變形抗力較大(dà)時,衝模的凸、凹模應(yīng)選取耐磨性(xìng)好(hǎo)、強度(dù)高的材料。拉深不(bú)鏽鋼時,可(kě)采用鋁青(qīng)銅(tóng)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性,故多采用低碳鋼表麵滲碳淬火。又如,碳素(sù)工(gōng)具鋼的主要不足是淬透性差,在衝模零件斷(duàn)麵尺寸較大(dà)時,淬火後其中心硬度仍然(rán)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(wéi)優點。對於固定板、卸料板(bǎn)類(lèi)零件(jiàn),不但要有足夠的強度,而且要求(qiú)在工(gōng)作過程中變形小。另外,還可以采用冷處(chù)理和深冷處理、真空(kōng)處理和表麵強化的方法提高模具零件的性能。對於凸(tū)、凹模工作條件較差的(de)冷擠壓模(mó),應選取(qǔ)有(yǒu)足夠硬度、強度、韌性、耐磨性等綜合(hé)機械性能較好的模具鋼,同時(shí)應具有一定的紅硬性(xìng)和(hé)熱疲勞強度等(děng)。
應考(kǎo)慮材料的冷熱加工性(xìng)能和工廠現有條件。
注意采用微(wēi)變形模具鋼,以減少機加工費用(yòng)。
對特殊要(yào)求的模具,應開發應用(yòng)具有專門性能的模具鋼
選擇模具材料要根據模具零件的使用條件來決定,做到在滿足主要條件(jiàn)的前提下,選用價格低(dī)廉的材料,降(jiàng)低成本(běn)。