
衝壓模具使用的材料屬於冷作模具鋼,是應用量大、使用麵廣、種類最多的模具鋼。主要性能要求為強度、韌(rèn)性、耐磨性。冷作模具鋼的發展趨勢是(shì)在高合金鋼D2(相當於我國(guó)Cr12MoV)性能基礎上,分為兩大分支:一種(zhǒng)是降低含碳量和合金元素量,提高鋼(gāng)中碳化物分布均勻度,突出提高模具的韌(rèn)性。如美國釩合金鋼公司的8CrMo2V2Si、日本大同特殊鋼公(gōng)司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是(shì)以提高耐磨性(xìng)為主要(yào)目的,以適應高速、自(zì)動化、大(dà)批量生產而開發的(de)粉末(mò)高速鋼。如(rú)德國的320CrVMo13,等。
在衝壓模具中,使用(yòng)了各種金屬材料(liào)和非(fēi)金屬材料,主要(yào)有碳鋼、合金鋼、鑄(zhù)鐵、鑄鋼、硬質合(hé)金、低熔點(diǎn)合金、鋅基合金、鋁(lǚ)青銅、合成樹脂、聚氨脂橡膠、塑料、層壓樺木板等。
製造模(mó)具的材料,要求具有高硬度、高強度、高耐磨性、適當的韌性、高淬透性和熱處理不變形(或少變形)及淬火時不易開裂等性能。
合理選取(qǔ)模具材料(liào)及實施正確的熱處理工藝是保證模(mó)具壽命的關鍵。對用途不同的模具,應根據其工作狀態、受力條件及被(bèi)加工材料(liào)的性能、生(shēng)產批量及生產(chǎn)率等因素綜合考慮,並對上(shàng)述要求的各項性能有所側重,然後(hòu)作出對鋼(gāng)種及熱處(chù)理(lǐ)工(gōng)藝的相應(yīng)選擇。
當衝壓件的生產批量很大時,模具的工(gōng)作零件凸模(mó)和凹模(mó)的材料應選取質量高、耐磨性好的模(mó)具鋼。對於模具的其它(tā)工藝結構部分和輔助結構部分的零件材料,也要(yào)相應地提高。在批量不大時,應(yīng)適當放(fàng)寬對材料性能的要求,以降低成本。
當(dāng)被衝壓加工的材料(liào)較(jiào)硬或變形抗力較大時,衝模的凸、凹模應選取耐(nài)磨性好、強度高(gāo)的材料。拉深不鏽鋼時,可采用鋁青銅凹模,因為它(tā)具有較好的抗粘著性。而導柱導(dǎo)套則要求耐(nài)磨和較好的韌性,故多采用低碳鋼表麵滲碳淬火。又如,碳素(sù)工(gōng)具鋼的主要不足是淬透性差,在(zài)衝模零件斷(duàn)麵尺寸(cùn)較大(dà)時,淬火後(hòu)其中心硬度仍然較低,但是,在行程次數很大的壓床上工作時(shí),由於它的耐衝擊性好反而(ér)成為優點。對於固定板、卸料板類零件,不但要有足夠(gòu)的強度,而且要求在工作過(guò)程(chéng)中變形小。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)方法提高模具零件的性能。對於凸、凹模工作條件較差的冷(lěng)擠壓模,應(yīng)選取有足夠硬度、強度、韌性、耐磨性等綜合機(jī)械性能較好的模具(jù)鋼,同時應具有一(yī)定的紅硬性和熱疲(pí)勞(láo)強度等。
應考(kǎo)慮材料的冷熱加工性能(néng)和工廠現有(yǒu)條件。
注意采用微變形模具鋼(gāng),以減(jiǎn)少(shǎo)機加(jiā)工費用。
對特殊要求的模具,應開發應用具有專門性能的模具鋼
選擇模具(jù)材料(liào)要根據模具零件的使用條件(jiàn)來決定(dìng),做到在滿足主要條件的(de)前提下,選用價格低廉的材(cái)料,降低成本。