
衝壓模具使(shǐ)用的材料屬於冷作模具鋼,是應用量大(dà)、使用麵廣(guǎng)、種類最(zuì)多的模具鋼。主要性能(néng)要求為強度、韌性、耐磨性。冷(lěng)作模具(jù)鋼的發展趨勢(shì)是在高合金鋼(gāng)D2(相當於我國Cr12MoV)性能基礎上,分(fèn)為(wéi)兩大分支:一種是降低含(hán)碳(tàn)量和合金元素量,提高鋼中碳化物分布均勻度,突出提高模具的韌(rèn)性。如美國釩(fán)合金鋼公司的(de)8CrMo2V2Si、日本大同特殊鋼公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是以(yǐ)提高耐磨性為主要目的,以適應高速、自動化、大批量生產而開(kāi)發的粉末高速鋼。如德國的320CrVMo13,等。
在衝壓模具中,使(shǐ)用(yòng)了各種(zhǒng)金屬材料和非(fēi)金屬材料(liào),主要有碳鋼、合金鋼(gāng)、鑄鐵、鑄鋼、硬質合金(jīn)、低熔點合金(jīn)、鋅基合(hé)金、鋁(lǚ)青銅、合成樹脂、聚氨脂橡膠、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、高淬透性和熱處理不變形(或(huò)少變(biàn)形)及淬火時不易開裂(liè)等性能。
合理選取模具材料及實施正確(què)的熱處理工藝是保證模具壽命的關鍵。對用途不同的模(mó)具,應(yīng)根據其工作狀態、受力(lì)條(tiáo)件(jiàn)及(jí)被(bèi)加工材料(liào)的性能(néng)、生產批量及生產率等因(yīn)素綜(zōng)合考慮,並對上述要求(qiú)的各項性能有所側重,然後作出對鋼種及熱處(chù)理工藝的相應選擇(zé)。
當衝(chōng)壓件的生產(chǎn)批量很大時,模具的工作零件凸模(mó)和凹模的材料應選取質(zhì)量高、耐磨性好的(de)模具鋼(gāng)。對於模具的其(qí)它工藝結構部分和輔助結構(gòu)部分的零件材(cái)料,也要相應地提高。在批量不大時,應適當放寬對材料性(xìng)能的要求,以降(jiàng)低成(chéng)本(běn)。
當被(bèi)衝壓加工的材料較硬或(huò)變形抗力較大時,衝模的(de)凸、凹模應選(xuǎn)取耐磨性好、強度高的材料。拉(lā)深(shēn)不鏽鋼時,可采用鋁青銅凹模,因(yīn)為它具有較好的抗粘著性。而導柱導套則要求耐磨和(hé)較好的韌性(xìng),故多采(cǎi)用低碳鋼表麵滲碳淬火。又如,碳素工具鋼的主(zhǔ)要(yào)不足是(shì)淬(cuì)透性差,在衝模零件斷麵尺寸較大(dà)時,淬火後其中心硬度仍然較低,但是,在行程次數很大的(de)壓床(chuáng)上(shàng)工作時(shí),由於它的耐衝擊性好反(fǎn)而成為(wéi)優點。對於固定板、卸料板類零件(jiàn),不但要有足夠的強度,而且要求在工作過程中變形小(xiǎo)。另外(wài),還可以(yǐ)采用冷處理和深冷(lěng)處理、真空處理和表麵(miàn)強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,應選取有足夠硬度、強度(dù)、韌性、耐磨性等(děng)綜合機械性能較好的模具鋼,同時(shí)應具有一定(dìng)的紅硬性和熱疲勞強度等。
應(yīng)考慮材料(liào)的冷熱加工性能和工廠現有條件。
注意采用微(wēi)變形模具鋼,以減少機加工費用。
對特(tè)殊要求的模(mó)具,應開發應用具有專門性能(néng)的模具鋼(gāng)
選(xuǎn)擇模具材料要根據模具(jù)零件的使用(yòng)條件來決定,做到在滿足主要條件(jiàn)的前提下,選用價格低廉的(de)材料,降低成本。