衝壓模具使用的材料屬於冷作模具鋼,是應用量大、使用麵廣、種(zhǒng)類最多的模具鋼(gāng)。主要性能要求為強度、韌性、耐磨性。冷作模具(jù)鋼的發展趨勢是在高合金鋼D2(相當於我國Cr12MoV)性能基礎上,分為兩(liǎng)大分(fèn)支:一種是(shì)降低含碳量和合金元素量(liàng),提高鋼中碳化物分布均勻(yún)度,突出提(tí)高模具的韌性。如美(měi)國釩合金鋼公司的8CrMo2V2Si、日(rì)本大同特殊鋼公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另(lìng)一種是以提高耐磨性為主要目的,以適應(yīng)高速、自動(dòng)化(huà)、大批量生產(chǎn)而開發的粉末高速鋼。如德國的320CrVMo13,等。
在衝壓模具中,使用了各種金屬材料和(hé)非金屬材料,主要有(yǒu)碳鋼、合金鋼、鑄(zhù)鐵、鑄鋼、硬質合金(jīn)、低熔點合金、鋅基合金、鋁青銅、合成樹脂(zhī)、聚氨脂橡膠、塑料、層壓樺木板等。
製造模具的材料,要求具(jù)有高(gāo)硬度、高(gāo)強度、高耐磨性、適當的韌性(xìng)、高淬(cuì)透性和(hé)熱處(chù)理不變形(或少變形(xíng))及淬(cuì)火時不易開裂等性能。
合理選取模具材料及實施正確的熱(rè)處理工(gōng)藝是保證模具壽命(mìng)的關鍵。對用途不同的模具,應根據其工作狀(zhuàng)態、受力條件(jiàn)及被加(jiā)工材料的性能、生產批量(liàng)及生產率等因素綜(zōng)合考慮,並對上述要求(qiú)的(de)各項性(xìng)能有所(suǒ)側重,然後作出對鋼種及熱處理工藝的相應選擇。
當衝壓件的生產批量很大時,模具的工作零件凸模和(hé)凹模的材料應選取質量高、耐磨性好的模具鋼。對(duì)於模具的其它工藝結構部分(fèn)和輔助結構部分的零件(jiàn)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求,以降低成(chéng)本。
當被衝壓加(jiā)工的材料較硬或變形抗力較(jiào)大時,衝模的凸、凹模應(yīng)選取耐磨性好、強度高的(de)材(cái)料。拉深不鏽鋼時,可采用鋁青銅凹(āo)模,因為它具有較好(hǎo)的抗粘著性。而導柱導套則要求耐磨和(hé)較(jiào)好的韌性,故多采用低碳(tàn)鋼表麵滲碳(tàn)淬火。又如(rú),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(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(shí),由於它的耐衝擊性好反而(ér)成為優點。對於固定板、卸料板(bǎn)類零件,不但要有足夠的強度,而且要求在工作過(guò)程中變形(xíng)小(xiǎo)。另外,還可以采用冷處理和深冷處理、真空(kōng)處理和表麵強化的方法提高模具零件的性能。對(duì)於凸、凹模(mó)工作條(tiáo)件較差(chà)的(de)冷擠壓模,應(yīng)選取有足(zú)夠硬度、強度、韌(rèn)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(de)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有條件。
注意采用微變形模具鋼,以減(jiǎn)少機加工費用。
對特殊要求的模具,應開發(fā)應用(yòng)具有專門性能的模(mó)具鋼
選擇模(mó)具(jù)材料要根據模具零(líng)件的使用條件來決定,做到在滿足主要條件的前提下,選用價格低廉的材料,降低成本。