衝壓模具使用的材料屬於冷作模具鋼,是應(yīng)用量大、使用麵廣、種類最多(duō)的模具鋼。主要性能要求為強度、韌性、耐磨性。冷作模具鋼的(de)發(fā)展趨(qū)勢是在(zài)高合金(jīn)鋼(gāng)D2(相當於我國Cr12MoV)性能基(jī)礎上(shàng),分(fèn)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(yún)度,突出提高模具的韌性。如美國釩合金鋼(gāng)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性(xìng)為主要目的,以適應高速、自動化、大批量生產而開發(fā)的粉末高速鋼。如德國的320CrVMo13,等(děng)。
在衝壓模(mó)具中,使用了各種金屬材料和非金屬(shǔ)材料,主要有碳鋼、合金鋼、鑄(zhù)鐵、鑄鋼、硬質合金、低熔點合金、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,要求具有高硬度、高(gāo)強度、高耐磨性、適當的韌性、高淬透性和熱(rè)處理不變形(或少變形)及淬火時不易開裂等性能。
合理選取模具材料及實施正確的熱處理工藝(yì)是保證模具壽命的關鍵。對用途不(bú)同的模具,應根據其工作(zuò)狀態、受力條件及(jí)被加工(gōng)材料的性能、生產批量及生產率等因素綜(zōng)合考慮,並對上述要求的各項性能有所側重,然後(hòu)作出對鋼(gāng)種(zhǒng)及熱處理工藝的相應選(xuǎn)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。在批量不大時,應適當放寬對材料(liào)性能的要求(qiú),以降低成本(běn)。
當被衝壓加工的(de)材料較硬或變形(xíng)抗力較大時,衝模的凸、凹模應選取耐磨性好、強度高的材料(liào)。拉深不鏽鋼時,可(kě)采用鋁青銅凹模,因為它具有較好(hǎo)的抗粘著性。而導柱導套則要求耐磨(mó)和較好的韌性,故多采(cǎi)用低碳鋼表(biǎo)麵滲碳(tàn)淬火(huǒ)。又如,碳素工具鋼的主要不足是淬透性差,在衝模零件(jiàn)斷麵尺寸較大時,淬火後其中心硬度仍(réng)然較低,但是,在行(háng)程次數很大的壓床上工(gōng)作時(shí),由於它的耐衝擊(jī)性好反而成為優點。對於固定板(bǎn)、卸料板類零件(jiàn),不但要有(yǒu)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(lěng)處理和(hé)深冷處理、真空處理和表麵強化的方法提高模(mó)具零件的性能。對於(yú)凸、凹模工作條件較差的(de)冷擠壓(yā)模,應選(xuǎn)取有足夠硬度、強度、韌性、耐磨(mó)性等綜合機械性能較好的模具鋼,同(tóng)時應具有(yǒu)一定的紅硬性和熱(rè)疲勞強度等。
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(xíng)模具鋼,以減少機(jī)加工費用。
對特殊要求的模具,應開發應用具有專門性能(néng)的模具鋼
選擇模具材料(liào)要根(gēn)據模具零件的使(shǐ)用條件(jiàn)來決定(dìng),做到在(zài)滿足主要條件的前提下,選用價格低廉的材料,降低成本。