衝壓模(mó)具使用的材料屬於冷(lěng)作模具鋼,是應用量大、使用麵廣、種類最多的模具鋼。主(zhǔ)要(yào)性能要求為強度、韌性、耐磨性。冷作模(mó)具鋼的發(fā)展趨勢(shì)是在高合金鋼D2(相當於我(wǒ)國(guó)Cr12MoV)性能基礎上,分為(wéi)兩大分支:一種是(shì)降低含碳量和合(hé)金元素量,提高鋼中碳化物分(fèn)布均勻度,突出提高模具的韌性。如美國釩合金鋼公司的8CrMo2V2Si、日本大同特殊鋼公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另(lìng)一種是以提高耐磨(mó)性為主要目的,以適應高速、自動化、大批量生產而(ér)開發的粉末高速(sù)鋼。如德國的320CrVMo13,等。
在(zài)衝壓模具中,使用了各種金屬材料和(hé)非金屬材料,主要有碳(tàn)鋼、合金鋼(gāng)、鑄鐵、鑄鋼、硬質合金、低熔點合金(jīn)、鋅基(jī)合(hé)金、鋁青銅、合成(chéng)樹脂、聚氨脂橡膠、塑料、層(céng)壓樺木板(bǎn)等。
製造模具的材料,要求具(jù)有高硬度、高(gāo)強度、高耐磨性、適當的韌性、高淬透性和熱處理不變形(或少變形)及淬火(huǒ)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保(bǎo)證(zhèng)模具壽(shòu)命的關鍵。對用途不同的模具,應根據(jù)其工作狀(zhuàng)態、受力條件及被加工材料的(de)性(xìng)能、生產批量及生(shēng)產率等因素綜合(hé)考慮,並對上(shàng)述要求的各項性能有(yǒu)所側重,然後作出對鋼種及熱處理工藝(yì)的相應選(xuǎn)擇。
當衝壓件的生產批量很大時,模具的工作零件凸模和凹模的材料應選取質量高、耐磨性好的模具鋼(gāng)。對於模具的其它工(gōng)藝結構部分和輔助(zhù)結構部分(fèn)的零件材料,也要相應地提高。在批量(liàng)不大時(shí),應適當放寬對材料性能的要求,以(yǐ)降低成本。
當被衝(chōng)壓(yā)加(jiā)工的材料較硬或(huò)變形抗力較大(dà)時,衝模的凸、凹模(mó)應選取耐磨性好、強(qiáng)度高的材料。拉深(shēn)不鏽鋼時(shí),可采用鋁青銅凹模,因為它具有較好的抗粘著性(xìng)。而(ér)導柱導套(tào)則要求耐(nài)磨和較好的韌性(xìng),故多采(cǎi)用低(dī)碳鋼表麵滲(shèn)碳淬火。又如,碳素工(gōng)具鋼的主(zhǔ)要不足是淬透性差,在(zài)衝(chōng)模(mó)零件斷麵尺(chǐ)寸較大時,淬火後其中心硬度仍(réng)然較低,但是,在行程次數很大的(de)壓床上工作時,由於它的耐衝擊性好反而成為(wéi)優點。對於固定板、卸(xiè)料板(bǎn)類零件,不但要有足夠的強度,而且(qiě)要求在工作過程中變形小。另(lìng)外,還(hái)可以(yǐ)采用冷處理和深冷處理、真空處理和表(biǎo)麵強化的方法提高模(mó)具零件(jiàn)的(de)性能(néng)。對於凸、凹模工作條件較(jiào)差(chà)的冷擠壓模(mó),應選取有足夠(gòu)硬度、強度、韌性、耐磨性等綜合機械性(xìng)能較好的模具鋼,同時應具(jù)有一定的紅硬性和熱疲勞強度等。
應考慮材料的冷熱(rè)加工性能和工廠現(xiàn)有條件。
注意采用微變形(xíng)模具鋼,以減少機加工費用。
對特殊要(yào)求(qiú)的模具,應開發(fā)應用(yòng)具有專門性能的模(mó)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提下,選用價格低廉的材料,降低成(chéng)本。