衝壓模具使用(yòng)的材料屬於冷作模具鋼,是應用量大(dà)、使用麵廣、種(zhǒng)類最多的模具鋼。主要性能要求(qiú)為強度、韌性、耐磨性。冷作模具鋼(gāng)的發展趨勢是在高合金鋼D2(相(xiàng)當於我國Cr12MoV)性能(néng)基礎上,分為兩大分支:一種是降低含碳量和合金元素量,提高鋼中碳(tàn)化物(wù)分(fèn)布(bù)均勻度,突出提高模具的(de)韌性。如美國釩合金鋼公司的8CrMo2V2Si、日本大同(tóng)特殊鋼公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是以提高耐磨性為(wéi)主要目(mù)的,以適應高速、自動化、大批量生產而開發的粉(fěn)末高速鋼。如德國的320CrVMo13,等。
在衝壓模(mó)具中,使(shǐ)用了各種金屬材料和非金屬材料,主要有碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼(gāng)、硬質合金、低熔點合金、鋅基合金、鋁青銅、合(hé)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(yìng)度、高強度、高耐磨性(xìng)、適當(dāng)的韌性、高淬(cuì)透性和熱處理不變形(或(huò)少變形)及淬火時不易(yì)開裂等性能。
合理(lǐ)選取模(mó)具材料及實施正(zhèng)確的熱處理工(gōng)藝是保證模具壽命的關鍵。對用(yòng)途(tú)不同的模具,應根據其工作狀態(tài)、受力條件及被加工材(cái)料的性能、生產批量及生產率等因素綜合(hé)考慮,並(bìng)對上述要求的各項性能有所側重,然後作出對鋼種及熱處理工藝(yì)的相應選擇。
當衝壓件的生產批量很大時,模(mó)具的工作零件凸模和凹(āo)模的材料應選取質量高、耐磨性好的(de)模具鋼。對於模具的其它工藝結構(gòu)部分和輔助結構部分的零件材料,也(yě)要相應地提高。在批(pī)量不大(dà)時,應適當(dāng)放寬對材料(liào)性能(néng)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(nài)磨(mó)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。而導柱導(dǎo)套則要求(qiú)耐磨和較好的韌性,故多采用低碳(tàn)鋼表麵滲碳淬火。又如,碳素工具鋼的(de)主要不足是淬透性差,在(zài)衝模零件斷麵尺(chǐ)寸(cùn)較大時,淬火後其中心(xīn)硬度仍然較低,但是,在行程次數很大的(de)壓床上工作時,由於它的耐衝擊性(xìng)好反而成為優點。對於固定板、卸(xiè)料板類零件,不但要有足夠的強度,而且要求在工作過程中變(biàn)形小。另外,還可以采用冷處理和深冷處理、真空處理和表麵強化的(de)方法提高模(mó)具零件的性能。對於凸、凹模工(gōng)作條件較差的冷擠壓模(mó),應選取(qǔ)有足夠硬(yìng)度、強度、韌性、耐磨性等綜合(hé)機械性能較好的模具鋼,同時應具有一定的紅硬(yìng)性(xìng)和熱疲勞強(qiáng)度等。
應考慮材料的冷熱加工性能和工廠現有條件。
注意(yì)采用微(wēi)變形模具鋼,以減(jiǎn)少機加工費(fèi)用。
對特殊要(yào)求的模具,應開發應用具有專門性能的模具鋼
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(zú)主要條件的前提(tí)下,選(xuǎn)用價格(gé)低廉的材料,降低成本。