衝壓模具使(shǐ)用(yòng)的材料屬於冷作模(mó)具鋼(gāng),是應用量大、使用麵廣、種類最(zuì)多的模具鋼(gāng)。主要性能要求為強度、韌性、耐磨性。冷作模具鋼的發(fā)展趨勢是在(zài)高(gāo)合金鋼D2(相當於我國Cr12MoV)性能基礎上,分為兩(liǎng)大分支:一種是降低含碳(tàn)量和合金元素量,提高鋼中碳化(huà)物分布均勻度,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。另一種是以提高耐磨性為主要目的,以適應高速、自動化、大批(pī)量生產而開發的(de)粉末高(gāo)速鋼(gāng)。如德(dé)國的320CrVMo13,等。
在衝壓模具中,使用了各種金屬材(cái)料(liào)和非金屬材料,主要有碳鋼、合金(jīn)鋼(gāng)、鑄鐵(tiě)、鑄(zhù)鋼、硬質合金、低(dī)熔點合金、鋅基合金、鋁青銅、合成樹脂、聚氨脂橡膠、塑(sù)料、層壓樺木板等(děng)。
製造模具的(de)材料(liào),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。
合理選取模具材(cái)料及實施正確的熱處(chù)理工藝是保證(zhèng)模具壽命的關鍵。對用途不同的模具,應根據(jù)其工作(zuò)狀態、受力條件及被加工材(cái)料的性能、生產批量及生產率等因素綜合(hé)考慮,並對上述要求的(de)各項性能有(yǒu)所側重,然後作出(chū)對鋼種及熱處理工藝的相應選擇。
當衝壓(yā)件的生產批量很大時,模具的工作零件(jiàn)凸模和凹模(mó)的材料(liào)應選取質量高、耐(nài)磨性好的模具鋼。對於(yú)模具的其它工藝結構部分(fèn)和輔助(zhù)結構部分的零件材料,也要(yào)相(xiàng)應地提高。在批(pī)量不大時,應適(shì)當放寬對材料性(xìng)能的要求,以降低(dī)成本。
當被衝壓加工的(de)材料較硬或變形抗力(lì)較大時,衝模的凸、凹模應選取耐磨性好、強度高的材料(liào)。拉深不鏽鋼時,可采(cǎi)用鋁青銅凹模,因為它具有較(jiào)好的抗粘著性。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滲碳淬火。又如,碳素工具鋼的主要(yào)不足是淬透性差(chà),在衝模零件斷(duàn)麵(miàn)尺寸較(jiào)大時,淬火後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,由於它的耐衝擊性好反而成為優點。對於固定板、卸(xiè)料板類零件,不但要有足夠的強度,而且(qiě)要求在工作過程中變形小。另外,還可以采用冷處(chù)理和深冷處理、真空處(chù)理和表(biǎo)麵強化的(de)方法提高模(mó)具零件的性能。對於凸、凹模工作條件較(jiào)差的冷擠壓模,應選取有足夠硬度、強度、韌性、耐磨性等綜合機械性能較好的模具鋼,同時應具有一定的紅硬性和熱疲勞(láo)強度(dù)等。
應考慮材料的冷(lěng)熱加工性能和工廠現有條件。
注意采用微變形模具鋼,以減少機加工費用。
對特殊要求的模具,應(yīng)開發應用具有專門性能的(de)模具鋼
選擇模具材料要根據模具零件的使用條(tiáo)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,降低成本。