衝壓模(mó)具使用的材料屬於冷作模具鋼(gāng),是(shì)應用(yòng)量大、使用麵廣、種類最多的模(mó)具鋼。主要性能要求為強度、韌性、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,分為兩大分(fèn)支:一種(zhǒng)是(shì)降低含碳量(liàng)和合(hé)金元素量,提高鋼中碳化物分(fèn)布均(jun1)勻度,突出提高模具(jù)的韌(rèn)性。如美(měi)國釩合金鋼公司的8CrMo2V2Si、日本大同特殊鋼公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是以提高耐磨性為主要目的,以適應高速、自動(dòng)化、大批量生產而開(kāi)發的粉末高速鋼。如德國的320CrVMo13,等。
在衝壓模具中,使用了各種金屬材料和非金屬材料,主要有碳鋼、合金鋼、鑄(zhù)鐵、鑄鋼、硬質合(hé)金、低熔點合(hé)金(jīn)、鋅基合金、鋁青銅、合成樹脂、聚氨脂橡膠、塑料、層壓樺(huà)木板等。
製造(zào)模具的材料,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(shǎo)變形)及淬(cuì)火時不易開(kāi)裂(liè)等性能。
合理選取模具(jù)材料及實施正確的熱處理工藝是(shì)保證模具壽命的關鍵。對用途不同的模具,應根據其工作狀態(tài)、受力條件(jiàn)及被(bèi)加(jiā)工材料的性能、生產批(pī)量及生(shēng)產率等因素綜合考慮,並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,模具的工作零件凸模和(hé)凹模的材料應選取(qǔ)質量高、耐磨性好的模具鋼(gāng)。對於模(mó)具的其它工藝結構部分和輔(fǔ)助結構部分(fèn)的零(líng)件材料,也要相應地提高。在(zài)批量不大時(shí),應適當放寬對材料性能的要求,以降低(dī)成本。
當被衝壓加工的材料較硬或變形抗力(lì)較大時,衝模的(de)凸、凹模應選取耐磨性好、強度高的材料。拉深不鏽鋼時,可(kě)采用鋁青銅凹模,因為它具有較好的抗粘著性。而導柱導套則要求耐(nài)磨和較好的韌(rèn)性,故多采用低(dī)碳鋼表麵滲碳淬火。又如,碳素工具鋼的主要不足(zú)是淬透性差,在衝模零件斷麵尺寸(cùn)較大時,淬火後其中心硬(yìng)度仍然(rán)較低,但是,在行程次數很大的壓床(chuáng)上工作時,由於它(tā)的耐衝擊性好反(fǎn)而成為優點。對於固定板、卸料板類零件,不但要有足夠的強度,而(ér)且(qiě)要求(qiú)在工作過程中變形小。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方法提高模具零件的(de)性能。對於凸、凹模工作條件較差的冷擠(jǐ)壓模,應選取有足夠(gòu)硬度、強度、韌性、耐磨性等綜合機械性能較好的模具鋼,同時(shí)應具有一定的紅硬性(xìng)和(hé)熱疲勞強(qiáng)度等。
應考慮材料的冷熱加工性能(néng)和(hé)工(gōng)廠現有條件。
注(zhù)意采用微變形模具鋼,以減少機加工費用。
對特殊要(yào)求的模具,應開發應(yīng)用具有專門性(xìng)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(dào)在滿足主要條件的前提下,選用價格低廉的材料,降低成本。