衝壓模具使用的材料屬於冷作模具鋼,是應用量大(dà)、使用(yòng)麵廣、種類最多(duō)的模具鋼。主要性能要求為強(qiáng)度、韌性、耐磨性。冷作模具鋼的(de)發展趨勢是在高合金鋼D2(相當於我(wǒ)國Cr12MoV)性(xìng)能基礎上,分為兩大分支:一種是降(jiàng)低含碳量和合金元素量,提高鋼中碳化(huà)物分布均勻度,突出提高模具的韌性。如(rú)美(měi)國釩合金鋼公司的(de)8CrMo2V2Si、日本(běn)大(dà)同特殊鋼(gāng)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,使用了各種(zhǒng)金屬材料和非金屬材料(liào),主要有碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質(zhì)合金(jīn)、低熔點合金、鋅基合金、鋁青銅、合成樹(shù)脂、聚氨脂橡膠、塑料、層(céng)壓樺木板等。
製造模具的材料,要求具有高硬度、高強度、高(gāo)耐磨性、適當的韌性、高淬透(tòu)性和熱處理不變形(或少變形)及淬火時不易開(kāi)裂等性能。
合理選取模具材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(gēn)據其工作(zuò)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(zōng)合(hé)考(kǎo)慮,並(bìng)對上述要求的各(gè)項性能有所側重,然後作出對鋼種及熱處理工(gōng)藝的相應選擇。
當衝壓件的生產批量很大時,模具的工作零(líng)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(jù)的其它工藝結構部分和輔助結構部分的零件材料,也要相應地提高(gāo)。在批量不大時,應適當放寬對材料性能的要求,以降低成本。
當被衝壓加工的材料較硬(yìng)或變形抗力(lì)較大時,衝模的凸、凹模應選(xuǎn)取(qǔ)耐磨性好(hǎo)、強度高的材料。拉深不(bú)鏽鋼時,可采用鋁青銅(tóng)凹模,因為它具有較好的抗(kàng)粘著性。而(ér)導柱導套則要(yào)求耐磨和較好的韌性,故多采用低碳鋼表麵(miàn)滲碳淬火。又如(rú),碳素工具鋼的主要不足是(shì)淬透性差,在衝模零件斷麵(miàn)尺寸(cùn)較大(dà)時,淬火後其中心硬度仍(réng)然較低,但是(shì),在行程次數很大的壓床上工作時(shí),由於它的耐衝擊性好反而成為優點。對於固定板、卸料板類零件(jiàn),不但要有足夠的強度,而且要求在(zài)工作過程中變形小。另外(wài),還可以采用冷處理(lǐ)和(hé)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(duì)於凸、凹模工作條件較差的冷擠(jǐ)壓模,應(yīng)選取有足夠硬度、強度、韌性(xìng)、耐磨性等綜合機(jī)械性能較好的模具鋼,同時應具有一定的(de)紅硬性和熱(rè)疲勞強(qiáng)度(dù)等。
應考慮材料的冷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(shǎo)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
選擇模具材(cái)料要根據模具(jù)零件的使用條件來決定,做到(dào)在滿足主要條件的前(qián)提下,選用價(jià)格低廉的材料,降低成本。