衝(chōng)壓模具使用的材料屬於冷作模具鋼,是應用量大、使用麵廣、種類(lèi)最多的模(mó)具鋼。主要性能(néng)要求為強度、韌性(xìng)、耐磨性。冷作模具鋼的發展趨勢是在高合金鋼D2(相當於我國Cr12MoV)性能基礎上,分(fèn)為(wéi)兩大分支:一種是降低含碳量和合金元素量,提高鋼中碳化物(wù)分布均勻度,突出提高模具(jù)的韌性。如美國釩合金鋼公司(sī)的8CrMo2V2Si、日本大同特殊鋼公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是(shì)以提高耐磨性為主要目的,以適應高速、自動化、大批量生產而開發的粉末高速鋼。如德國的320CrVMo13,等。
在衝(chōng)壓模具中,使用了各種(zhǒng)金屬材料和非金(jīn)屬材(cái)料,主要有碳鋼、合金鋼(gāng)、鑄鐵、鑄鋼、硬(yìng)質合金、低熔(róng)點(diǎn)合(hé)金、鋅基(jī)合金、鋁青銅、合(hé)成(chéng)樹脂(zhī)、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(gāo)耐磨(mó)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。
合理選取模具材料及(jí)實施正確的熱處理工藝是保證模具(jù)壽命的關鍵。對用途不同的模(mó)具,應(yīng)根據其工作狀態、受(shòu)力(lì)條件及被加工材料(liào)的性能、生產批量(liàng)及(jí)生產(chǎn)率(lǜ)等(děng)因素綜合考慮,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的相應選擇。
當衝壓件的生產批量很大時,模具的工作(zuò)零件凸模和凹模(mó)的(de)材料(liào)應選取(qǔ)質量高、耐磨性好的模具鋼。對於模具的其它工(gōng)藝結構部分和輔助結構部分的零件材料(liào),也要(yào)相應地(dì)提(tí)高。在批量不大時,應適當放(fàng)寬對材料性能的要求,以降低成本。
當被衝壓加工的(de)材料較硬或變形抗力(lì)較大時,衝模(mó)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(cǎi)用鋁青銅凹模,因為它具有較好的抗粘著性。而導柱導套(tào)則要求耐磨和較好的韌性,故多采(cǎi)用低碳鋼表麵滲碳淬火。又如(rú),碳素工具鋼的主要不足是淬透性差(chà),在衝模零件斷麵尺寸較大時,淬火後其中心硬度仍然較低,但是,在行程次數很大(dà)的壓床上工作時,由於它的耐衝擊性好反而成為優點。對於固定板、卸料板類(lèi)零件,不但要有足(zú)夠(gòu)的強度,而且要求在工作過程(chéng)中(zhōng)變形小。另外,還可以采用冷處(chù)理和深冷處理、真空處(chù)理和表麵強化的方法提高模具零件的性能。對於凸、凹模工作條件較差的冷(lěng)擠壓模,應選取(qǔ)有足夠硬度、強度、韌性、耐磨性等綜合機械性能較好的模具(jù)鋼,同時(shí)應具有一定的紅硬性和熱疲勞強度等。
應(yīng)考慮材料的冷(lěng)熱加工性能和工廠現有條件(jiàn)。
注(zhù)意采用微變形模具鋼,以減少(shǎo)機(jī)加(jiā)工費用。
對特殊要求(qiú)的模(mó)具,應開(kāi)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(jué)定(dìng),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。