衝壓模具使用的材料屬於冷作模具鋼,是應用量大、使用麵廣、種(zhǒng)類最多的模具鋼。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(zài)高合金鋼D2(相當於我國Cr12MoV)性能基礎上,分為兩大(dà)分支:一種是降低含碳量和合金元素量,提高(gāo)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,以適(shì)應(yīng)高(gāo)速、自動化、大批量生(shēng)產而開發(fā)的粉末高速(sù)鋼(gāng)。如德國的320CrVMo13,等。
在衝壓模(mó)具中,使用了各種金屬材料和非金屬材料(liào),主要(yào)有碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質合金、低熔點合金、鋅基合(hé)金、鋁青銅、合成樹脂、聚氨脂橡膠、塑(sù)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、適當的韌性、高淬透性和(hé)熱處理不變形(或少變形)及淬火時不易開裂等性能。
合理(lǐ)選取模具材料及實施正(zhèng)確的熱處理工藝是保證模具壽命的關鍵。對用途(tú)不同的模具,應根據其工作狀態、受(shòu)力條(tiáo)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,並對上述(shù)要求的各項性能有(yǒu)所側重,然後作出對鋼種及熱(rè)處理工(gōng)藝的相應選擇。
當衝壓件的生產批量很大時,模具的工作零件凸(tū)模和凹模的材料應選(xuǎn)取質量高、耐(nài)磨性好的模具鋼。對於模具的其它工(gōng)藝結構(gòu)部分和輔助結構部分的零件材料,也要相應地提高。在批量(liàng)不大時,應適當放寬對材料性能的要求,以降低成本。
當被衝壓加工的材料較硬或變形抗力較大時,衝模的凸、凹模應選取耐磨性好、強度高的材料。拉深不鏽鋼時,可采用鋁青銅凹模,因為它具有較好的抗粘著性(xìng)。而導柱導套則要求(qiú)耐磨和較好的韌(rèn)性,故多采(cǎi)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(tòu)性差,在衝模(mó)零件斷麵尺寸較大時,淬火後其中心(xīn)硬度仍(réng)然較低,但是,在行程次數很(hěn)大的壓床上工作時,由於它的耐衝擊性好反而成為優點。對(duì)於固定板、卸(xiè)料板類零件,不但要有足夠的強度(dù),而(ér)且要求在工作過程中變形小。另外(wài),還可以采用冷處理和深冷(lěng)處理、真空(kōng)處(chù)理和表麵強化的方法提高模(mó)具零件的性能。對於凸、凹模工作條(tiáo)件較差的冷擠壓模,應選取有足夠硬度、強度、韌性、耐磨性等綜合機械性能(néng)較好(hǎo)的模具鋼,同時應具有一定的紅硬性和熱疲勞強度等。
應(yīng)考慮材料的冷熱加工(gōng)性(xìng)能和工(gōng)廠現有條件。
注意采用(yòng)微變形模具鋼,以減少機加工費用。
對(duì)特(tè)殊(shū)要求的模(mó)具,應開發應用具有(yǒu)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,做到在滿足主要條件的前(qián)提下,選用價格低廉的材料,降低成本。