
衝壓模具使用(yòng)的材料屬(shǔ)於冷作模具鋼(gāng),是應用量大、使用麵廣、種類最多的(de)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)金鋼D2(相當於我國Cr12MoV)性能基礎上,分為兩大分支:一種是降低含碳量和合金元素量,提高鋼中(zhōng)碳化(huà)物分(fèn)布均勻度,突出(chū)提高模具的韌性。如美國釩合金(jīn)鋼公司的8CrMo2V2Si、日本大同特(tè)殊鋼公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是以提高(gāo)耐(nài)磨性為主要目的,以適應高速、自動(dòng)化(huà)、大批量生(shēng)產而開(kāi)發的(de)粉末高速鋼。如德國的320CrVMo13,等。
在衝壓模具中(zhōng),使用了各種(zhǒng)金屬(shǔ)材料和非(fēi)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(hé)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(jù)有高硬度、高強度、高耐磨性、適當的韌性(xìng)、高淬透性和熱處理不變形(或(huò)少變形)及淬火時不易開裂等性能。
合理選取模具材料及(jí)實施正確的熱處理工藝是(shì)保證(zhèng)模具壽命的關鍵。對用途不同的模具,應根據(jù)其工作狀態、受力條件及被加工材(cái)料的(de)性能、生產批量及生產率等因素綜合考慮,並對上(shàng)述要求的各項性能有所側重,然後作出對鋼種及熱處理工藝(yì)的相(xiàng)應選擇。
當衝壓件的生產批量很大時,模具的工作零件凸(tū)模和凹模(mó)的材(cái)料應選取質量(liàng)高(gāo)、耐磨性好的模具鋼。對於模具的其它工藝結構部分和輔助結構部分的零件材料,也要相應地提高(gāo)。在批量(liàng)不大時,應(yīng)適當放寬對材料性能的要求(qiú),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(de)凸(tū)、凹模應選取耐磨性好、強度高的材料(liào)。拉深不鏽鋼時,可采用鋁青銅(tóng)凹模,因為它具有較好的抗粘(zhān)著(zhe)性。而(ér)導柱(zhù)導套則要求耐磨(mó)和較好的韌性,故多采用低碳鋼表麵滲碳淬火。又如,碳素工具鋼的主要不足是淬透性差,在衝模(mó)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優點。對於固定板、卸料板類零件,不(bú)但要(yào)有足夠的強度,而且要求在工作過程中變(biàn)形(xíng)小(xiǎo)。另外,還可以(yǐ)采用冷處(chù)理(lǐ)和深冷處理、真空處理和表麵強(qiáng)化的方法提高模(mó)具零件的性能(néng)。對於凸、凹(āo)模工作條件較差的冷擠壓模(mó),應選取有足夠(gòu)硬度、強度(dù)、韌性、耐磨性等綜(zōng)合機械性能較好的模具鋼,同時應具有一定的紅硬性和熱疲勞強度等。
應(yīng)考慮(lǜ)材料的冷熱加工性能和工(gōng)廠現有條件。
注意采用微變形模具鋼,以減少機加工費用。
對特殊要求的模具,應開發應(yīng)用具有專門性能的模具鋼
選擇模具材料要根據模具零件(jiàn)的使(shǐ)用條件來決定(dìng),做到在滿足(zú)主要條件的前提下,選用價格低廉的材料,降低成本。