衝壓(yā)模具使用的材料屬於冷(lěng)作模具鋼,是應用(yòng)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(shì)是(shì)在高合金鋼D2(相當於我國Cr12MoV)性能基礎上,分為兩大分支:一種是降(jiàng)低(dī)含碳量(liàng)和(hé)合金元素量,提高鋼中(zhōng)碳化物分布均勻度,突出提高模具的韌性。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(shì)以提高耐(nài)磨性為主(zhǔ)要(yào)目的,以適應高速、自動(dòng)化、大批量生產而開發的粉末高速鋼。如德國的320CrVMo13,等。
在衝壓(yā)模具中,使用了各種金(jīn)屬材料和非金(jīn)屬(shǔ)材料,主要(yào)有碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬(yìng)質合金、低(dī)熔點合金、鋅基合金、鋁青銅、合成樹脂、聚氨脂橡膠、塑(sù)料、層壓樺(huà)木板等。
製造模具的材料,要求具有高硬度、高強度(dù)、高耐磨性、適當(dāng)的韌性(xìng)、高淬透性和熱處理不變形(或少變形)及淬火(huǒ)時(shí)不易開裂等性能。
合理選取模具材料及實施正確的(de)熱處(chù)理工藝是保證模具壽命(mìng)的關鍵。對用(yòng)途不同的模具,應根據其工作狀態、受(shòu)力條件及被加工材料的性能、生產批量及生產率等因素(sù)綜合考慮(lǜ),並對上述要求的各項性能有所側重,然後作出對(duì)鋼種及(jí)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(jù)的工作零件凸模和(hé)凹模的材料應選取質量高、耐磨性好的模具(jù)鋼。對於模具的(de)其它工藝結構部分(fèn)和輔助結構部(bù)分的零件材料,也要相應地提高。在批量不(bú)大時,應適當放寬對(duì)材(cái)料(liào)性能的要求,以降低成本(běn)。
當被衝(chōng)壓加工的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(de)材料。拉深不鏽鋼時,可采用鋁青銅凹模,因為它具有較好的抗粘著性。而導柱導套則要(yào)求耐磨和較好的韌性,故多采用低碳鋼表麵滲碳淬火。又(yòu)如(rú),碳素工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(cuì)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(nài)衝擊性好反而(ér)成(chéng)為優點。對於固定板、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、真空處理(lǐ)和(hé)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、耐磨性等綜合機械性能較好的模具鋼,同時應具有一定的紅硬性和熱疲(pí)勞強度等。
應考慮材料的冷(lěng)熱加(jiā)工性(xìng)能和工廠現有條件。
注意采用微變形模具鋼,以減(jiǎn)少機(jī)加工費用。
對特殊(shū)要(yào)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(de)使用(yòng)條件來(lái)決定,做到在滿足主要條件的前提下,選用價格(gé)低廉的材料,降低成本(běn)。