衝壓模具使用的材料屬於冷作模具鋼,是(shì)應用量大、使用麵廣、種類最多的模具鋼。主要性能要(yào)求為強度、韌性、耐磨性。冷(lěng)作模具(jù)鋼的發展趨勢是在高合(hé)金鋼D2(相當於我國Cr12MoV)性能基礎上,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度,突(tū)出(chū)提高模具的韌性。如美國釩合金鋼公司的(de)8CrMo2V2Si、日本大同特殊鋼公(gōng)司的(de)DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是以提高耐磨性為主要目的,以適應(yīng)高速、自動(dòng)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(mó)具中,使用了各種金屬材料和非金屬材(cái)料,主要有碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質合金、低熔(róng)點合金、鋅基合金、鋁青(qīng)銅、合(hé)成樹脂、聚氨脂橡膠、塑料、層壓樺木板等(děng)。
製造模具的材料,要求具有高硬度、高強(qiáng)度、高耐磨性、適當的韌性、高淬透(tòu)性和(hé)熱處理不變形(或少變形)及淬火時不易開裂(liè)等性能(néng)。
合理選取模(mó)具材料及實施正確的熱處理工藝是保證模具壽命的關鍵(jiàn)。對用(yòng)途不同的模具,應根據其(qí)工作狀態、受力條件及被加工材料的(de)性能、生產批量及生產率等因素綜合考慮,並對上述要求的各項性能(néng)有所(suǒ)側重,然後作出對鋼種及熱處理工藝的(de)相(xiàng)應選擇。
當衝壓件(jiàn)的生產批量很大時,模具的工作零件凸模和凹模(mó)的材料應選取質量高、耐磨性好的模具鋼。對於模具的(de)其它工藝結構部分和輔助結構部分的零件材料,也要相應地提高。在批量不大時(shí),應適當放寬對材料性能的要(yào)求,以降低成本。
當被衝壓(yā)加工的(de)材料較(jiào)硬或變(biàn)形抗力較大時,衝模的凸、凹模應選取耐磨性好、強度高(gāo)的材料。拉深不鏽鋼(gāng)時,可(kě)采用鋁青銅凹模,因為它具(jù)有較好的抗粘著性。而導柱導套則要求耐磨和較好的韌性,故多采用低碳鋼表麵滲(shèn)碳淬(cuì)火。又如,碳素工具鋼(gāng)的主要不足是淬透性差(chà),在衝模零件斷麵尺寸較大(dà)時,淬火(huǒ)後其中心硬度仍然較低,但是,在行程次數很大的壓床上工作時,由於它的耐衝擊(jī)性好反(fǎn)而成為優點。對(duì)於固定板(bǎn)、卸料板(bǎn)類零件,不但要有足夠的(de)強度,而且要求在(zài)工作過程中變形小。另外,還可以采(cǎi)用冷處理和深冷處理、真空處理和表麵強化的(de)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(dù)、強度(dù)、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勞強度(dù)等。
應考慮材(cái)料的冷熱加工(gōng)性能和(hé)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(qiú)的模具,應開發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,做到在滿足主要條件的(de)前提下,選(xuǎn)用價格低廉的材料,降低成(chéng)本。