
衝壓模具(jù)使用的材料屬於冷作模(mó)具鋼,是應用量大(dà)、使用麵廣、種類最多的模具鋼。主要性能(néng)要求為強度、韌性、耐磨性(xìng)。冷作模具鋼的發展趨勢是(shì)在高合(hé)金鋼D2(相當於(yú)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(sù)量,提高鋼中碳化物分布均勻度,突出提高模具的韌性。如美國釩合金鋼公司(sī)的8CrMo2V2Si、日本大同特殊鋼公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是以提高耐磨(mó)性為主要目的,以適(shì)應高速、自動化、大批量生產而開發的粉(fěn)末高速鋼。如德國的(de)320CrVMo13,等。
在衝壓模具中,使用了(le)各種金屬材料和非金屬材料(liào),主要有碳鋼(gāng)、合金(jīn)鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質合金、低熔點合金、鋅基(jī)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,要求具有高硬度、高強度、高耐磨性(xìng)、適當的韌性、高淬透性和熱處理不變形(xíng)(或少變形)及(jí)淬(cuì)火時不易開裂等性能。
合理選取模具材料及實施正確的熱處理工藝是(shì)保證模具壽命的關鍵。對用(yòng)途不同(tóng)的(de)模具,應根據其工作狀態、受力條件及被加工材料的性能、生產批量及生產率等因素綜合考慮,並(bìng)對上述要求的各項性能有所側重,然後作出對鋼種及(jí)熱處理工藝的相應選擇。
當衝壓(yā)件的生產批量很大(dà)時,模具的工作零件凸模和凹(āo)模的材料應選(xuǎn)取質(zhì)量高、耐磨性好的模具鋼。對於模具(jù)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(pī)量不大時,應適當放寬對材料性能(néng)的要求,以(yǐ)降低成本。
當被衝壓加工的材料較硬或變形抗力較大(dà)時,衝模的凸、凹模應選取耐磨性好、強度(dù)高的材料。拉(lā)深不鏽鋼時,可采用鋁青銅凹模,因為它(tā)具(jù)有較好的抗粘著(zhe)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(tàn)鋼表(biǎo)麵滲碳(tàn)淬火。又如,碳素工具鋼(gāng)的(de)主要不足是淬透(tòu)性差(chà),在衝模零件斷麵尺寸較大時(shí),淬火後其中心硬度仍然較低,但(dàn)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(chéng)為優點。對於固定板、卸料板類(lèi)零件,不但要有足夠的強度,而且要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、真空處理和(hé)表麵強化的方法(fǎ)提高模具零件的性(xìng)能(néng)。對於凸、凹模工作條件較差的(de)冷擠壓模(mó),應選(xuǎn)取(qǔ)有足夠硬度、強度、韌性、耐磨性等綜合(hé)機械性能較好的(de)模(mó)具鋼,同時應具有一定的紅硬性(xìng)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(jiàn)。
注意采用微變形(xíng)模具鋼,以減少機(jī)加(jiā)工費用。
對特殊要求的模(mó)具,應開(kāi)發應(yīng)用具有專門性能的模具鋼(gāng)
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的前提(tí)下(xià),選用價格(gé)低(dī)廉的材料(liào),降低成本。