衝壓模具(jù)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(mó)具鋼。主要性能要求為強(qiáng)度、韌性、耐磨性(xìng)。冷作模具(jù)鋼的發展趨(qū)勢是在高合金鋼D2(相當於我國Cr12MoV)性能基礎上,分為兩大分支:一種是降(jiàng)低含碳量和合金元素量,提高鋼中碳化物分布(bù)均(jun1)勻(yún)度,突出提高模(mó)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(sī)的(de)DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是以提高耐磨(mó)性為主要目的,以適應高(gāo)速(sù)、自動化、大批量生(shēng)產而開發的粉末高速鋼。如德國(guó)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),主要有碳鋼、合金(jīn)鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質合金、低熔點合(hé)金、鋅(xīn)基合金、鋁(lǚ)青(qīng)銅、合成樹脂、聚氨脂橡膠(jiāo)、塑料、層壓樺木板等。
製(zhì)造模具的材料,要求具有高硬度、高強度、高耐磨性、適(shì)當的韌(rèn)性、高淬透(tòu)性和熱處理不變形(或少變(biàn)形)及淬(cuì)火時不易(yì)開(kāi)裂等性能。
合理選取模具材料及實施正確的熱處理工藝是保證(zhèng)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(hé)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(jí)熱處理(lǐ)工(gōng)藝的相應選擇。
當衝壓件(jiàn)的生產批量很大時,模具的工作零件凸模和(hé)凹模的材料應選(xuǎn)取質量高、耐磨性好的(de)模具鋼。對於模具的其它工藝結構部分和輔助結構部分的(de)零件材料,也要相應地提高(gāo)。在批量不大時(shí),應適(shì)當(dāng)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(jiào)硬或變(biàn)形抗力較大時,衝模的凸(tū)、凹模應選取耐磨性好、強度高的(de)材料。拉深不鏽鋼時,可(kě)采用鋁青銅凹模,因為它具有較好的抗粘著性。而導柱導套則(zé)要求耐磨和較好的韌(rèn)性(xìng),故多采用低碳鋼表麵滲碳(tàn)淬火(huǒ)。又如,碳素工具鋼(gāng)的主要不足(zú)是淬(cuì)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(réng)然較低,但是,在行程次(cì)數很大的壓床上工(gōng)作時,由於它的耐衝擊性好反而成為優點。對於固定板、卸料板類零(líng)件,不但要有足夠的強度,而且要求在工作過程中(zhōng)變(biàn)形小。另外,還可以采用冷處理和深冷處理、真空處理和(hé)表麵強化的(de)方法提高(gāo)模(mó)具零件的性能。對(duì)於(yú)凸、凹模(mó)工(gōng)作條件較差的冷擠壓模,應選取有足夠硬度、強度、韌性、耐磨性(xìng)等(děng)綜合機械性能較(jiào)好(hǎo)的模具鋼,同時應具有一定的紅硬性和熱疲勞強度等。
應考慮材料的冷熱加工性能和工廠現有條件。
注意采(cǎi)用微變形模具鋼,以(yǐ)減少機加工費用。
對特殊要求的模具,應開發應(yīng)用具有(yǒu)專(zhuān)門(mén)性能的模具鋼
選(xuǎn)擇模具材料要根據模具零件的使用條(tiáo)件來決定,做到在滿足(zú)主要條件(jiàn)的前提下,選用價格低廉的材(cái)料,降低成本。