衝壓(yā)模具使用的材(cái)料屬於冷(lěng)作模具鋼,是應用量大、使用麵廣、種類(lèi)最多的模(mó)具(jù)鋼。主要性能要求為強度、韌性、耐磨性。冷(lěng)作模(mó)具鋼的發展趨勢是(shì)在高合金鋼(gāng)D2(相當於我國Cr12MoV)性能基礎(chǔ)上,分為兩大(dà)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(jun1)勻度,突出(chū)提高模具的韌性。如美國釩合金鋼公司的8CrMo2V2Si、日本大(dà)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(yīng)高速、自動化、大批量生產而開發的粉末(mò)高(gāo)速鋼。如德國的(de)320CrVMo13,等。
在衝壓模具中,使用了各(gè)種(zhǒng)金屬(shǔ)材料和(hé)非金屬材(cái)料,主要(yào)有碳鋼、合金鋼、鑄鐵(tiě)、鑄鋼(gāng)、硬質合金、低熔點合金、鋅基合金、鋁青銅、合(hé)成樹脂、聚氨脂橡膠、塑料、層壓樺木板(bǎn)等。
製(zhì)造模具的材料(liào),要求具有高硬度、高強度、高耐磨性(xìng)、適當的韌性、高淬透(tòu)性(xìng)和熱處理不變形(或少變形)及淬(cuì)火時不(bú)易開(kāi)裂等性能。
合理選取模具材料及實施正確的熱(rè)處理(lǐ)工藝是保證模具壽命的關鍵。對用途不(bú)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考慮,並對上述要求的各項性能(néng)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(shí),模具的工作零件凸模和凹模的材料應選取質量高、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(de)零件材料,也要相應地提高。在(zài)批量不大時,應適當放寬對材料性(xìng)能的要求,以降低成本。
當(dāng)被衝壓加工的材料較硬或變形抗(kàng)力較大時,衝模的凸、凹模應選取耐磨性好、強度高(gāo)的材料。拉深不鏽鋼時(shí),可采用鋁青銅(tóng)凹模,因為它(tā)具有較好的抗(kàng)粘著性。而導柱導套則要(yào)求耐磨和較(jiào)好的韌性,故多采用低碳鋼表麵滲碳淬火。又如,碳素(sù)工具鋼的主要(yào)不足是淬透性差(chà),在衝(chōng)模零件斷麵尺寸較大時,淬火後其中心硬度(dù)仍然較低(dī),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、卸料(liào)板類零件,不但要有足夠的強度,而且(qiě)要求在工作(zuò)過程中變形小。另外(wài),還可以采用冷處理和深(shēn)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(xìng)等綜合機(jī)械性能較好的模具鋼,同時應具有一(yī)定的紅硬性和熱疲勞強度等。
應考(kǎo)慮材料的冷熱加工性能和工廠現有條件(jiàn)。
注(zhù)意采用微變形模具(jù)鋼,以減少機加工費用。
對特殊要求的(de)模(mó)具,應(yīng)開發應用具有專門性能的模具鋼
選擇模(mó)具材料要根據模具零(líng)件的使用條件來(lái)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。