衝壓模具使用的材料屬於冷作(zuò)模具鋼,是應(yīng)用量大、使用麵廣、種類最多的模具鋼。主要性能要求為強度、韌性、耐(nài)磨性。冷作模具鋼的發(fā)展趨勢是(shì)在高合金鋼D2(相當於我國Cr12MoV)性能基礎上,分為兩大(dà)分支:一種是降低含(hán)碳量(liàng)和合金元素量,提高鋼(gāng)中碳化物分布均勻度,突出提高模具的韌性。如美國釩合金鋼公司的(de)8CrMo2V2Si、日(rì)本(běn)大(dà)同特(tè)殊鋼公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一(yī)種是(shì)以提高耐磨性為主要目的,以適應高速、自(zì)動化、大批量生產而開發的粉末(mò)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,主要有碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質合金、低熔點合金、鋅基(jī)合(hé)金、鋁(lǚ)青銅、合成樹脂、聚氨脂橡膠、塑料(liào)、層壓樺木板等。
製造模具的材料,要求具有高硬度、高強度、高耐磨性(xìng)、適當的韌性、高淬透性和熱(rè)處理不(bú)變形(或少(shǎo)變形)及淬火時不易開裂等性能。
合(hé)理選取模具材料及實施正確的熱處理工藝是保證(zhèng)模具壽命的關鍵。對(duì)用(yòng)途不同的模具,應根(gēn)據(jù)其工作狀態(tài)、受力條件及被(bèi)加工材料的性能、生產批量及生產率等(děng)因素綜合考慮(lǜ),並對(duì)上述要求的各項性能有所側重(chóng),然後作出對鋼種及熱處理工(gōng)藝的相應選擇。
當衝壓件(jiàn)的生產批量很大時,模具的工(gōng)作零(líng)件凸模和凹模的材料應選取質量高、耐磨性好的模具鋼。對於模具的其它工藝(yì)結構部分(fèn)和輔助結構部分的零件材料,也要相應地(dì)提高。在批量不大時,應適當放寬(kuān)對材料性能的要求,以降低成本。
當被衝壓加工的材料較硬或變形抗力較大時,衝模(mó)的凸、凹模應選取耐磨性好、強度高(gāo)的材料。拉深不鏽鋼時,可采用鋁青銅凹模,因為它(tā)具有較好的抗粘著性。而導柱導套則要求耐磨和(hé)較好的韌性(xìng),故多采用低碳鋼表麵滲碳淬火。又如,碳素(sù)工(gōng)具鋼的主要不足(zú)是淬透(tòu)性差,在衝模零件斷麵尺寸較(jiào)大時,淬(cuì)火後其中心硬度仍然較低,但是,在行程(chéng)次數很(hěn)大的壓(yā)床上工作時,由於它的耐衝擊性好反而成為優點。對於固定板(bǎn)、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(shēn)冷處理、真空處理和表麵強化的方(fāng)法提高模具零件的性(xìng)能。對於凸、凹(āo)模(mó)工作條件較差(chà)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勞強度等。
應考慮(lǜ)材料的冷熱加工性能和工廠現有條件。
注意采(cǎi)用微變形模具鋼,以減少機加工費用。
對特殊要求的模具(jù),應(yīng)開發應用具有專門性能的模(mó)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(qián)提下,選用價格低廉的(de)材料,降低(dī)成本。