衝壓模具使用的材料屬於冷作模(mó)具鋼,是應用量大(dà)、使用麵廣、種類最多的模具鋼。主要性能要求為強(qiáng)度、韌性、耐磨性。冷作模具(jù)鋼的發展趨勢是在高合金鋼D2(相當於我國Cr12MoV)性(xìng)能基礎上,分為兩大分支:一種是降低含碳量和合金元素量,提高鋼中碳化物分(fèn)布均(jun1)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(tóng)特殊(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。
在衝壓模具中,使用了(le)各種金屬(shǔ)材料和(hé)非金屬材料,主要有碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質合金、低熔點合金、鋅基(jī)合金、鋁青銅、合成樹脂、聚氨脂橡膠、塑料、層(céng)壓樺(huà)木(mù)板等。
製造模具的(de)材料(liào),要求具有高硬度(dù)、高強度、高耐(nài)磨性、適當的韌性、高淬透性和熱處理不變(biàn)形(或少變形)及淬火時不易(yì)開裂等性能。
合理選取模具材料(liào)及(jí)實施正確的熱處理工藝是保證模具壽命的關鍵(jiàn)。對用途不同的模(mó)具,應根(gēn)據(jù)其工作狀態、受力條件及被加工材(cái)料的性能、生產(chǎn)批量及生產率等因素綜合考慮,並對上(shàng)述要求的(de)各(gè)項性能有所側重,然後作出對鋼種及熱處理工(gōng)藝的相應選擇。
當(dāng)衝壓件的生產批量很大時,模具的工作零件凸模和(hé)凹模的材料應選(xuǎn)取質量高、耐磨性好的模具鋼。對於模具的其它工藝結構部(bù)分和輔助結構部分的零件材料,也要相應地提高。在批量不大時,應適當放寬對材料性能的要求,以降(jiàng)低成本(běn)。
當被衝壓加工的材料較硬或變形抗力較大時,衝模(mó)的凸、凹模應選取耐磨性(xìng)好、強度高的材料。拉深不鏽鋼(gāng)時,可采用鋁青銅凹模,因為它具有較好的抗(kàng)粘著性。而導柱導套則要求耐磨和較好的韌性,故多采用低碳鋼表麵(miàn)滲碳淬火。又如,碳素工具鋼的主要不足是淬透性差,在衝模零件斷(duàn)麵尺寸(cùn)較大時,淬火後其中心硬度仍然較低,但是,在行程次數很(hěn)大的壓(yā)床上工作時(shí),由於它的耐衝擊性好反而成為(wéi)優點。對於固定(dìng)板、卸料板類零件,不但要有足夠的強度,而且要求在工作過(guò)程中變形小。另外,還可以采用冷處理和深(shēn)冷處理、真空處理和表麵強化的方法提(tí)高模具零件的性能(néng)。對於凸、凹模工作條件較差的冷擠(jǐ)壓模,應(yīng)選取有足夠硬度、強度、韌性、耐磨性等綜合機械性能較好(hǎo)的模具鋼(gāng),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(jiàn)。
注意采用微變形模具鋼,以減少機加工費用。
對特殊要求的模(mó)具,應(yīng)開發應用具有專門性能的模具鋼
選擇模具材料要(yào)根據模具零件的使(shǐ)用條件來決(jué)定,做到在滿足(zú)主要條(tiáo)件(jiàn)的前提下,選用價格(gé)低廉的材料,降低成本。