衝壓(yā)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(zuì)多的(de)模具鋼。主要性能要求為(wéi)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(néng)基礎上,分為兩大分支(zhī):一種是(shì)降低含碳量和合金元素(sù)量,提(tí)高鋼中碳化物分布均勻度,突出提高模具的韌性。如(rú)美國釩合金鋼公(gōng)司的8CrMo2V2Si、日本大同特殊鋼公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是以提高(gāo)耐(nài)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。
在衝壓模具(jù)中(zhōng),使用了各(gè)種金屬材料和非金屬材料,主要有(yǒu)碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼(gāng)、硬質合金、低熔點合金、鋅基合金、鋁青銅、合成(chéng)樹(shù)脂、聚氨脂橡膠、塑料、層壓樺木板(bǎn)等。
製造模(mó)具(jù)的材料,要求具有高硬度、高強度、高耐磨性(xìng)、適當的韌性、高淬透性(xìng)和熱處理不變形(或(huò)少變(biàn)形)及淬火時(shí)不易(yì)開裂等性能(néng)。
合理選取模具材料及實施正確的熱處理工藝是保(bǎo)證模具(jù)壽命的關鍵。對用途不同的模具,應根據其工作狀態、受力條件及被加工材料的性能(néng)、生產批量及生產(chǎn)率等因素綜(zōng)合(hé)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(lǐ)工(gōng)藝的相應選擇。
當衝壓件的生產批量很大時,模具的工作(zuò)零件凸模和凹模的材料應(yīng)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(gòu)部分和輔助結構部分的零件材料,也要相應地提高。在批(pī)量不大時,應適當放寬(kuān)對材料性能的要求,以降低(dī)成本。
當被衝壓加(jiā)工的材料較硬或變(biàn)形抗力較大時,衝模的凸、凹(āo)模應選取耐磨性好、強度高的材料。拉深不鏽鋼時,可采用鋁青銅凹模,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(duō)采用低(dī)碳鋼表麵滲碳淬(cuì)火。又如,碳素(sù)工具鋼的主要不足是淬透性差,在衝模零件斷麵(miàn)尺寸較大時,淬火後(hòu)其中心硬度仍然較低(dī),但是,在行程次數(shù)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(yú)固定板、卸料板類零件,不但要有足夠(gòu)的強度,而(ér)且要求在工(gōng)作(zuò)過程中變形小。另外,還可以采用冷處理和深冷(lěng)處理、真空處(chù)理和表麵強(qiáng)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(jù)鋼,同時應具有一定的紅(hóng)硬性和熱疲勞(láo)強度等。
應考慮材料的(de)冷(lěng)熱加工性能和工廠現有條件。
注意采用微變形(xíng)模具鋼,以減少機加工費用。
對特殊(shū)要求的模具,應開發應用具有專門性能的模具鋼
選擇模具材(cái)料要根據(jù)模具零件的使用條件來決定,做(zuò)到在滿(mǎn)足主要條件的前提下,選(xuǎn)用價格低廉的材(cái)料(liào),降低成本(běn)。