衝壓模具使用的材料屬於冷作模具鋼,是應用量大、使(shǐ)用麵廣、種類最多的模(mó)具鋼。主要性能要求為強度、韌(rèn)性、耐磨性。冷作模具鋼的發展趨(qū)勢是在高合金鋼D2(相當於我國Cr12MoV)性能基礎上,分為兩大分支:一(yī)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(tū)出提高(gāo)模具的韌性。如美國釩合金鋼公司的8CrMo2V2Si、日本大同特殊鋼公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是以提高耐磨(mó)性為主(zhǔ)要目的,以適應高速、自動化、大批(pī)量生產而開發的粉末高速鋼。如德國的320CrVMo13,等。
在衝壓模具中,使用了各(gè)種金屬(shǔ)材料和非金屬材料,主要有碳鋼(gāng)、合金鋼、鑄(zhù)鐵、鑄鋼、硬質合金(jīn)、低熔點合金、鋅基合(hé)金、鋁青銅、合成樹(shù)脂、聚氨脂橡(xiàng)膠、塑料、層壓樺木板等。
製造模具的材料(liào),要求具有高硬度、高強(qiáng)度、高耐磨性、適當的韌性、高淬透性和熱處(chù)理不變形(或少(shǎo)變形(xíng))及淬火時不易開裂等性能。
合理選取模具材(cái)料及實施正確(què)的熱處理工藝是保證模具壽命的關鍵。對(duì)用(yòng)途不同(tóng)的模具,應根據(jù)其工作狀態、受(shòu)力條件及被(bèi)加工材(cái)料的性能、生產批量及生產率(lǜ)等因(yīn)素綜合考慮,並對上述要求的各項(xiàng)性能有所側重,然後作出對鋼種(zhǒng)及熱處理工藝的相應選擇。
當衝(chōng)壓件的生產批量很大時,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(fèn)和(hé)輔助結構部分的零件材料,也要相應地提高。在批量不大時,應適當放寬(kuān)對材料性能(néng)的要求,以降低成本。
當(dāng)被衝壓加(jiā)工的(de)材料較硬或變形抗力較大時,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,可采用鋁青銅凹模,因為它具有較好的(de)抗粘(zhān)著性。而導柱導套則要求耐磨(mó)和較好的韌性,故(gù)多采用低碳鋼表麵滲碳淬火。又如,碳素工具鋼的主要不足是(shì)淬透性差,在衝模零件斷麵(miàn)尺寸較大時,淬火後其中心硬度仍然較低,但(dàn)是(shì),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、卸料板類零件,不但要有足(zú)夠的強度,而且要求在(zài)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(miàn)強化的方法提高模具零件的性能。對於凸、凹模工作條(tiáo)件較差的冷(lěng)擠壓模,應選取有足夠硬(yìng)度、強(qiáng)度、韌性、耐磨性等綜(zōng)合機(jī)械性能較好的模具鋼,同時(shí)應具有一定的紅硬性和熱疲勞強(qiáng)度等。
應考慮材料的冷熱加工性能和工(gōng)廠現有條件。
注意采用微變形模具鋼,以減少機加工費用。
對特殊要(yào)求(qiú)的模具(jù),應開發(fā)應用具有專門性能的模具鋼
選擇模具材料要根據模具零件的使用條件來決定,做(zuò)到在滿足主要條件的前提下,選(xuǎn)用價格低廉的材料,降低成本。