衝壓(yā)模具使用(yòng)的(de)材料屬於冷作模具鋼,是應(yīng)用量(liàng)大、使用(yòng)麵廣、種類最多的模具鋼。主要(yào)性能要求為強度、韌性、耐磨(mó)性(xìng)。冷作模具鋼的發(fā)展趨勢是在高合金鋼D2(相當於我國Cr12MoV)性能基礎上,分為兩大分支:一種是降低含碳量(liàng)和合金元素(sù)量,提高(gāo)鋼中碳化物分布均(jun1)勻度,突出提高模具的韌性(xìng)。如美國釩合金鋼公司的8CrMo2V2Si、日本大同特殊鋼公司的(de)DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是以提高耐磨(mó)性(xìng)為主要目的,以適(shì)應高速、自動化、大批量(liàng)生產而(ér)開發的粉末高速鋼。如德(dé)國的320CrVMo13,等。
在衝壓模具中(zhōng),使用了各種金(jīn)屬材料和非金(jīn)屬材料(liào),主要有(yǒu)碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質合金、低熔點合金、鋅基合金、鋁青(qīng)銅(tóng)、合成樹脂(zhī)、聚氨脂橡膠、塑料、層壓樺木板等。
製造模具(jù)的材(cái)料,要求具有高硬度、高強度、高耐磨性、適當的韌(rèn)性、高淬透性和熱處理不(bú)變形(xíng)(或少變形)及淬火時不易開裂等性(xìng)能。
合理選取模具材料及實施正確的熱處理工藝(yì)是保證模具壽命的關鍵。對用途不同的(de)模具,應根據其工作狀態、受力條件及被加工(gōng)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有所(suǒ)側重,然後作出(chū)對鋼種及熱處理(lǐ)工(gōng)藝的相應選擇。
當(dāng)衝壓件的(de)生產批量很大時,模具的工作零件凸模(mó)和凹(āo)模的材料應選取質量高、耐磨(mó)性好的模具鋼。對於模具的其它工藝(yì)結構部分和輔助結構部分的零件材料(liào),也要(yào)相應地提高(gāo)。在批量不大時,應適當放寬對材料性能的要求(qiú),以降低成本。
當被衝壓加工的材料較硬或變形(xíng)抗力較大時,衝模的凸、凹模應選取耐磨性(xìng)好、強度高的材料。拉(lā)深不鏽鋼時,可采用鋁青(qīng)銅凹模,因為它具有較好(hǎo)的抗粘著性。而導柱導套則要求耐磨和較好(hǎo)的韌性,故(gù)多采用低碳鋼表麵滲碳(tàn)淬火。又如,碳素工具鋼(gāng)的主要不足是淬透性差,在衝模零件斷麵尺寸較大時(shí),淬火後其中心硬度仍然(rán)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(chéng)為優點。對於固定板、卸料板類零件(jiàn),不但(dàn)要有足夠的強度,而且要求在工作過程中變(biàn)形小。另外,還可以采用冷處理和深(shēn)冷處(chù)理、真(zhēn)空處理和表麵強化的方法提(tí)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、韌性、耐磨性等綜合機械性能較好(hǎo)的模具鋼,同時應具有一定(dìng)的紅硬性和熱疲勞強度(dù)等。
應考慮材料的冷熱加(jiā)工性能(néng)和工廠現有(yǒu)條件。
注意采用微變形模具鋼,以減少機加工費用。
對特殊要(yào)求的模具,應開發應用具有專門性能的(de)模具鋼
選擇模具材(cái)料要根據模具零(líng)件的使用條件(jiàn)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(jiàng)低成本。