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、韌性、耐磨性(xìng)。冷作模具鋼的發展趨勢是在高(gāo)合金鋼D2(相當於(yú)我國Cr12MoV)性能基礎上,分為兩大分支:一種是降低含(hán)碳量和(hé)合金元(yuán)素量,提高鋼中碳化(huà)物分布均勻度,突出提高模具的韌性(xìng)。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(tí)高耐磨性為(wéi)主要目的,以適應高速、自(zì)動(dòng)化、大批量生產而開發的粉末(mò)高速鋼。如德國的320CrVMo13,等。
在衝壓模具中,使用了(le)各(gè)種金屬材(cái)料(liào)和非金屬材料,主要有碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄(zhù)鋼、硬質合(hé)金、低(dī)熔點合金、鋅基合金、鋁青銅、合成樹脂、聚氨脂橡膠、塑料、層壓樺木板等。
製造模具的材料,要(yào)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(shí)不易開裂等性能。
合理選取模(mó)具材料及實施正確的熱(rè)處理工藝(yì)是保證(zhèng)模具壽命的關鍵(jiàn)。對用途不同(tóng)的模具,應根據其工作狀態、受力條件及被加工材料的性能、生產批量及生產率等因素綜合(hé)考慮(lǜ),並對上(shàng)述要求的各項性能有所側(cè)重,然後作出對鋼種及熱處理工藝(yì)的相應選擇。
當衝壓(yā)件的生產批(pī)量很大時,模具的工作零件凸模(mó)和凹模的材料應選取質量高、耐磨性好(hǎo)的模具鋼。對於模具(jù)的其它工藝結(jié)構部分和(hé)輔助(zhù)結構部分的零件材料,也要相應地(dì)提高(gāo)。在批量不大時,應適當放寬對材料(liào)性能的要求,以降低成本。
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(xìng)好、強度高的材料。拉深不鏽鋼(gāng)時,可(kě)采用鋁青銅凹模,因(yīn)為它(tā)具有較(jiào)好的抗(kàng)粘著性。而導柱(zhù)導套則要求耐磨和較好的韌性(xìng),故多采用低碳鋼表麵滲碳淬(cuì)火。又如,碳(tàn)素工具鋼的主要(yào)不足(zú)是淬透(tòu)性差,在衝(chōng)模零件斷麵尺寸較(jiào)大時,淬火(huǒ)後其中心硬度仍然較低,但是,在(zài)行程次數很大的壓床(chuáng)上工作時,由於它的耐衝擊性好反而成為優點。對於固定板、卸料板類(lèi)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(hái)可以(yǐ)采用冷處理和深冷處理、真空(kōng)處(chù)理和表麵強(qiáng)化的方法提高模具零件的性能(néng)。對於凸、凹模工作條件較差的(de)冷擠壓模,應選(xuǎn)取有足夠硬度(dù)、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強度等。
應(yīng)考慮材料的冷熱加工(gōng)性能和工廠現有條件。
注意采用微變(biàn)形模具鋼,以減少機加工費用(yòng)。
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(mó)具(jù)零件的使用條件來決(jué)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(chéng)本。