衝(chōng)壓模具(jù)使(shǐ)用的材料屬於冷作模具(jù)鋼,是應用量大、使用麵廣、種類最多的模具鋼。主要性能要求為強度、韌性、耐磨性。冷作模具鋼的發展趨勢是在高合金鋼D2(相當於(yú)我(wǒ)國Cr12MoV)性能基礎上,分為兩大分(fèn)支:一種(zhǒng)是降低含碳量(liàng)和合金元素量,提高鋼中(zhōng)碳化物分(fèn)布(bù)均勻度(dù),突出提高模具的韌性。如美國釩合金鋼公司的8CrMo2V2Si、日本(běn)大同特殊鋼公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是以提高耐磨性為主要目的,以適應高速、自動化、大批量生產而開發的粉末高(gāo)速鋼(gāng)。如德國的(de)320CrVMo13,等。
在衝壓(yā)模具中,使用了各(gè)種金屬材料和非金屬材料,主要有碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質合金(jīn)、低(dī)熔點(diǎn)合金、鋅基合金、鋁青銅、合成樹脂、聚(jù)氨脂橡膠、塑料、層壓樺木板等。
製(zhì)造模具(jù)的材料,要求具有(yǒu)高硬度(dù)、高(gāo)強度、高耐磨性、適當的韌性、高淬透性和熱處理不變形(或少變形)及淬火時(shí)不易開裂(liè)等性能。
合理選(xuǎn)取模具材料及實(shí)施正確的熱處(chù)理工藝是保證模具壽命的(de)關鍵。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(cái)料的性(xìng)能、生產(chǎn)批量(liàng)及生產率(lǜ)等因素綜合考慮,並對上述要求的各項性(xìng)能有所側重,然後作出對鋼種及熱處理(lǐ)工藝的(de)相應選擇。
當(dāng)衝壓(yā)件的生產批(pī)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(nài)磨性好的模具鋼。對於模具的(de)其它工藝結構部分和輔助結構部(bù)分的零件材料(liào),也要相應地提高。在批(pī)量(liàng)不大時,應適當放寬對材料性能的要求(qiú),以降低成本(běn)。
當被衝壓加工的材(cái)料(liào)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(cǎi)用鋁青銅凹模,因為它(tā)具(jù)有較好的抗(kàng)粘著性。而導柱導套則要求耐磨和較(jiào)好的韌性,故多采用低碳鋼表麵滲碳淬(cuì)火。又如,碳素工(gōng)具鋼的主要不足是淬透性差,在衝模零件斷麵尺寸較大時,淬火後其(qí)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點(diǎn)。對於固(gù)定板、卸料板類零件,不但要有足夠的強度,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(zhēn)空處理和表(biǎo)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、耐磨性等綜合機械性能較好的模具鋼,同時應具有一定(dìng)的紅硬性和熱疲(pí)勞強度等。
應考慮材料的冷熱(rè)加工性(xìng)能和工廠現有(yǒu)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(néng)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,做到在滿足(zú)主要條(tiáo)件(jiàn)的前提下(xià),選用價(jià)格低廉的材料,降(jiàng)低成本(běn)。