
衝壓模具使(shǐ)用的材料屬於冷作模具鋼,是應用量大、使用麵廣、種類最多的模具鋼。主要性能(néng)要求(qiú)為強度、韌(rèn)性、耐磨性。冷作(zuò)模具鋼的發展趨勢是(shì)在高合金(jīn)鋼D2(相(xiàng)當(dāng)於我國Cr12MoV)性能基礎上,分為兩大分支:一種是降低含(hán)碳量和合金元素量,提高鋼中碳化物分布均勻度,突出提高模具的韌性。如美國釩合金鋼公司的(de)8CrMo2V2Si、日本大同特(tè)殊(shū)鋼公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是以提高耐磨性為主要目的(de),以適應高速、自動化、大批量生產而開發的粉末高速鋼。如(rú)德國的320CrVMo13,等。
在衝壓模具中,使用了各種金(jīn)屬材(cái)料和非金屬材料,主要有(yǒu)碳(tàn)鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質合金、低熔點(diǎn)合金、鋅基合金、鋁青銅(tóng)、合成樹(shù)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(nài)磨性(xìng)、適當的韌(rèn)性、高淬透(tòu)性和熱處理不變形(或少變形)及淬火時不易開裂等性(xìng)能。
合理選取模具材料及實施正確的熱處理工藝是保證模具壽命的關鍵。對用途不同的模具,應根據其工作狀態、受力條件及被加工材料的性(xìng)能、生產批量及生產率等因素綜合考慮,並對上述要(yào)求的各項性能有所側重,然後作出對鋼種及熱處理工藝的(de)相應選擇。
當衝壓件的生產批量很(hěn)大時,模具的工作零件凸模和凹模的材料應(yīng)選取質量高(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(yào)相應地提高。在批量不大時,應適當放寬對材料性能的要求,以降低成本(běn)。
當被衝壓加工的材料較硬或變形抗力較大時,衝模的凸、凹模應選(xuǎn)取耐(nài)磨性好、強度高的材料。拉深不鏽鋼時(shí),可采用鋁青銅凹模,因為它具(jù)有較好(hǎo)的抗粘著性。而導柱導套則要求耐磨和較好(hǎo)的韌性,故(gù)多采用低碳鋼表麵滲碳淬火。又如,碳素工具(jù)鋼的主要不足是淬透(tòu)性差,在(zài)衝模零件斷麵尺寸較大時,淬火後其中心硬度仍然較低,但(dàn)是,在行程次數很(hěn)大的壓床上(shàng)工作時,由於它的耐衝擊性好反而(ér)成為優點。對於固(gù)定板(bǎn)、卸料板類零件,不但要(yào)有足夠的強度,而(ér)且要求在工作過程中變形小。另(lìng)外,還可以采用冷處理(lǐ)和深冷處理、真空(kōng)處理(lǐ)和表麵強化的方法提(tí)高模具零(líng)件的性(xìng)能。對於凸(tū)、凹(āo)模工作條件較差的冷擠壓模,應選(xuǎn)取有足夠硬度、強度、韌(rèn)性、耐磨性等綜(zōng)合機械性能(néng)較好的模具鋼,同時應具有一定的紅硬性和熱疲(pí)勞強度等。
應考慮材料的冷熱加工性能和工廠現有條件。
注(zhù)意采用微變形模(mó)具鋼,以減(jiǎn)少機加工費用。
對特殊要求的(de)模具(jù),應開發應用(yòng)具有專門性能的(de)模具鋼
選擇(zé)模具材料要根據(jù)模具零件的使用條件來決定,做到在滿足主要條件的前提下,選用價格低(dī)廉的材料,降低成本(běn)。