衝壓模具(jù)使用的材(cái)料屬於冷(lěng)作模具鋼,是應用量大、使用麵(miàn)廣、種類最多的模具鋼。主要性能要求為強度、韌性、耐磨性。冷(lěng)作模具鋼的(de)發展趨勢是在高合(hé)金(jīn)鋼D2(相當於我國(guó)Cr12MoV)性能基礎上,分為兩大分支:一種是降低含(hán)碳量和合金(jīn)元素量,提高鋼(gāng)中碳化物分布均(jun1)勻(yún)度,突出提高(gāo)模具的韌性。如美國釩合金鋼公司的8CrMo2V2Si、日本大(dà)同特殊鋼公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是以提高耐(nài)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高速鋼。如德國的320CrVMo13,等。
在衝壓模具中,使用(yòng)了各種(zhǒng)金屬材(cái)料和非金屬材(cái)料(liào),主要有碳鋼、合金鋼、鑄鐵(tiě)、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、層壓樺木板等。
製造模具的材料,要求具有高硬(yìng)度、高強度、高耐磨(mó)性、適當的韌性、高淬透性和熱處理不變形(或少變形(xíng))及淬(cuì)火時不易(yì)開(kāi)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(bú)同的模具,應根據(jù)其工作(zuò)狀態、受力條(tiáo)件及被加工材(cái)料的性能、生產批(pī)量及生產率等因素綜合考慮,並對上述要求的各項性能(néng)有所側重,然後作出對(duì)鋼種及(jí)熱處(chù)理工藝的相(xiàng)應選擇。
當衝壓(yā)件(jiàn)的生產批量很大時,模具的工作零件凸模和(hé)凹(āo)模的材料應選(xuǎn)取質量高、耐磨性好的模具(jù)鋼。對於模具的其它工藝結構部分(fèn)和輔助結構部分的(de)零件材料,也要相應地提(tí)高。在批量不大時,應適當(dāng)放寬對材料性能的要求,以降低成本。
當被衝(chōng)壓加工的材料(liào)較硬或(huò)變形抗力較(jiào)大時,衝(chōng)模的凸、凹模(mó)應選取耐磨性好、強度高的材料。拉深不鏽鋼時,可采用鋁青銅凹(āo)模,因為它具有較(jiào)好的抗粘著性。而導柱導套則(zé)要求耐磨和較好的韌性,故多采用(yòng)低碳鋼表麵滲碳淬火。又如,碳素工具鋼的主(zhǔ)要不足是淬透(tòu)性差,在衝(chōng)模零件斷麵尺寸較大時,淬火後其中心(xīn)硬度仍然較低,但是,在(zài)行程次(cì)數很大的壓床上工作時,由於它的耐衝擊性好反而成(chéng)為優點。對(duì)於固(gù)定板、卸料板類零件,不但要有足夠的強度,而且要(yào)求在工作過程中變形小。另外,還可以采(cǎi)用冷處理和深冷處理、真空(kōng)處理(lǐ)和表麵強(qiáng)化的(de)方法提(tí)高(gāo)模具零件的性能。對於凸、凹模(mó)工作條件較差的冷擠壓(yā)模,應選(xuǎn)取有足夠硬度、強度、韌性、耐磨性等(děng)綜合機械性能較好的模具鋼,同時應具有一定的紅(hóng)硬性和熱疲勞強度等。
應考(kǎo)慮材料的冷熱加工性能和工廠現有條件。
注意采用微變形模具鋼,以減少機加(jiā)工費用。
對特殊要求的模具(jù),應開發應(yīng)用具有專門(mén)性能的模具鋼
選(xuǎn)擇模具材料要根據模(mó)具零件的使(shǐ)用條件來決定,做到在滿足主要條件的前提下,選(xuǎn)用(yòng)價(jià)格低廉的材料,降低成本(běn)。