衝壓模(mó)具使用的材(cái)料屬於冷作模具鋼,是應用量大、使用麵廣、種(zhǒng)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(hé)金鋼D2(相當於我(wǒ)國Cr12MoV)性能基礎上(shàng),分為兩大分支(zhī):一種是(shì)降低含碳量和合金元素量,提高鋼中碳化物(wù)分布均勻度,突出提高模具的韌性。如美國釩(fán)合金鋼公司的(de)8CrMo2V2Si、日本大同特殊鋼公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是(shì)以提(tí)高耐磨性為主要目的,以適應高速、自動(dòng)化、大批量生產而開發(fā)的粉末高速鋼。如德國(guó)的(de)320CrVMo13,等。
在衝壓模具中,使用了(le)各種金屬材(cái)料和非金屬材料,主要有碳鋼(gāng)、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質合金、低(dī)熔點合金、鋅基合金(jīn)、鋁青銅、合(hé)成樹脂、聚氨脂橡膠、塑料、層(céng)壓樺木板等。
製造模具的(de)材料,要求具有高硬度、高強度、高耐磨性(xìng)、適當的韌性、高淬透性和(hé)熱(rè)處理不變形(或少(shǎo)變形)及淬(cuì)火時不易開(kāi)裂等性能。
合理選(xuǎn)取模具材料(liào)及(jí)實施正確(què)的熱處理(lǐ)工藝是保證模具壽命的關鍵。對用途不同的模具,應根(gēn)據其工作(zuò)狀態、受力條(tiáo)件及被加工材料的性能、生產批量及生產率等因素綜合考慮,並對(duì)上述要求的(de)各項性能有(yǒu)所側重,然後作出對鋼種及熱(rè)處理工藝的相應選(xuǎn)擇。
當(dāng)衝壓件的生產批量很大(dà)時(shí),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(mó)具(jù)鋼。對於(yú)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(xiàng)應地提高。在批量不大時,應適當放寬對材料性能的要求,以降低成本。
當被衝壓加工的材料較(jiào)硬或變形抗力(lì)較(jiào)大時,衝模的凸、凹模應選取(qǔ)耐磨性好、強度高的材料。拉深不鏽(xiù)鋼時,可采用鋁青銅凹模,因為它具有較好的抗(kàng)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)碳淬火。又如,碳素工具鋼的主要不(bú)足是淬透性差,在衝模零件斷麵尺寸較大時,淬火後其中心硬度仍然較低(dī),但是,在行程次數很大的壓床上工作時,由於它的耐衝擊性好反而成為優(yōu)點。對(duì)於固定板、卸料板(bǎn)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、真空處理和表麵強化的(de)方法(fǎ)提高(gāo)模具零件的性能。對於凸、凹模工作條件較差的(de)冷擠壓(yā)模,應選取有足(zú)夠(gòu)硬度、強度、韌性、耐磨性等綜合機械性能較好的模具鋼,同(tóng)時(shí)應具有一定的紅硬性和(hé)熱(rè)疲勞強度等。
應考慮材料的冷熱加工性能和工廠現(xiàn)有條件。
注意(yì)采用微變形模(mó)具鋼(gāng),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(gāng)
選擇(zé)模具材料要根據模具零件的使(shǐ)用條件來決定,做到在滿足主要條件的前提(tí)下,選用價格低廉的材料,降低成本。