衝(chōng)壓模具使用的材料屬於(yú)冷作模具鋼,是應用量大、使用麵廣、種類最多的模具鋼。主(zhǔ)要性能要求為強度、韌性、耐(nài)磨性。冷(lěng)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(chǔ)上,分為兩大分支:一種是降低含碳量和合金元素量,提高鋼中碳化物分布均勻度,突出提高(gāo)模具的韌性。如美國釩合金(jīn)鋼公司的8CrMo2V2Si、日本大同特殊(shū)鋼公(gōng)司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是以提高耐磨(mó)性為主要目的,以適應高(gāo)速、自動化、大批量生產而開發的粉(fěn)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(tàn)鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質合金、低熔點合金、鋅(xīn)基合(hé)金、鋁青銅、合(hé)成樹脂、聚氨脂橡膠、塑料(liào)、層(céng)壓樺木板等。
製造模具的材料,要求具有高硬度、高(gāo)強度、高耐磨性(xìng)、適當的(de)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)模具材料及實施正確的熱處理工藝是保證模具壽命的關鍵(jiàn)。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、生(shēng)產批量及生產率等因素(sù)綜合考慮,並對(duì)上述要(yào)求的各項性能有所側重,然後作出對鋼種(zhǒng)及熱處理工(gōng)藝的相應選擇。
當衝壓件的生產批(pī)量很大(dà)時,模具的工作(zuò)零件(jiàn)凸模和凹模(mó)的材料應選取質量高、耐磨(mó)性好的模具(jù)鋼。對於模具的其它工(gōng)藝結構(gòu)部分和輔助結構部(bù)分的零件材料,也要相應(yīng)地(dì)提高。在批量不大時,應適(shì)當放寬對材料性能的要求,以降低成本。
當被(bèi)衝壓加工的材料較硬(yìng)或變形抗力較大時,衝模的凸、凹模應選取耐磨性好、強度高的材料。拉深不鏽鋼時,可采用鋁青(qīng)銅凹模,因(yīn)為它具有較好的抗(kàng)粘著性(xìng)。而導(dǎo)柱導套則要求(qiú)耐磨和較好的韌性,故多采用低碳(tàn)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,在衝模零件斷麵尺寸較大時,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(yōu)點。對於固定板(bǎn)、卸料板(bǎn)類零件,不但(dàn)要有足夠的強度,而且要求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性能。對於凸、凹(āo)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(nài)磨性等綜合(hé)機械性能較好的模具(jù)鋼,同時應具有一(yī)定的紅硬性和熱疲勞強度等。
應考慮材料的冷熱加(jiā)工性能和工廠現有條件。
注意采用微變形模具鋼,以(yǐ)減(jiǎn)少機加工費用。
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(zé)模具材(cái)料要根據模具零件的使用條件來決定,做到在滿足主要條件的(de)前提下,選用價格(gé)低廉(lián)的材料,降低成本。