
衝壓模(mó)具使用(yòng)的材料屬於冷作模具鋼,是應用量大、使用麵(miàn)廣、種類最多(duō)的模具鋼。主要性能要求為強度(dù)、韌性、耐磨性。冷作(zuò)模具鋼的發展趨勢是在高合(hé)金鋼D2(相當於我國Cr12MoV)性(xìng)能基礎上,分為兩大分支(zhī):一(yī)種是降低含碳量和合金元素量,提高鋼中碳化物分布均(jun1)勻度,突出提高模(mó)具的韌性(xìng)。如美國釩合金(jīn)鋼公司的8CrMo2V2Si、日本大同特殊鋼(gāng)公司(sī)的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是以提高(gāo)耐磨性為(wéi)主要目的,以適應高速、自動化、大批量生產而開發的粉末高速鋼(gāng)。如德國的(de)320CrVMo13,等。
在衝(chōng)壓模具中,使用了(le)各種金屬材(cái)料和非金屬材料,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(qīng)銅、合成樹脂、聚氨脂橡(xiàng)膠、塑料(liào)、層壓樺木板等。
製造模具的材(cái)料,要求具有高(gāo)硬度、高強度、高耐磨性、適當的韌性、高淬透性和熱處理不(bú)變形(或少(shǎo)變形)及淬火時不易開裂等性能。
合(hé)理選取模具材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(de)模具,應根據其工作狀態、受(shòu)力條件(jiàn)及被(bèi)加工材料的性能、生產批量及(jí)生產率等因素綜合考慮,並對上(shàng)述要求的各項性能有所(suǒ)側重(chóng),然後作出對鋼(gāng)種及熱處理工(gōng)藝的相(xiàng)應選擇。
當衝壓件的生產批量很大時,模具的工作零件凸模和凹模的材料應選(xuǎn)取質量高、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。在批量不(bú)大時,應適當放寬對材料性(xìng)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(lì)較大時,衝模的凸、凹模應選取耐磨性(xìng)好、強度高的材料。拉深不鏽鋼(gāng)時,可采用鋁(lǚ)青銅凹模,因為它具(jù)有較好的抗粘著性(xìng)。而導(dǎo)柱(zhù)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,碳素工具鋼的主要不(bú)足是(shì)淬透性差,在衝模零件(jiàn)斷麵尺寸較大時,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(de)耐衝擊性好反(fǎn)而成為優(yōu)點。對(duì)於固定板、卸料板類零件,不但要有足夠的強度,而(ér)且要求在工作過程中變形小。另外,還(hái)可以采用冷(lěng)處理和深冷處(chù)理、真空(kōng)處理和表麵強化的方法提高模具零(líng)件(jiàn)的性能。對於凸、凹模工作條件較差的冷(lěng)擠壓模,應選(xuǎn)取(qǔ)有足夠硬度、強度、韌性(xìng)、耐磨性等綜合機械性能較好的模具鋼,同時(shí)應具有一定的紅硬性和熱疲勞強度等。
應考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(jù)鋼,以減少機加工費用。
對特殊要求的模具,應開發(fā)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(dào)在滿足主要條件(jiàn)的前提下,選(xuǎn)用價格低廉的材料(liào),降低成本。