衝壓模具使用的材料屬於冷作模具鋼,是應用(yòng)量大、使用麵廣、種類(lèi)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(gāng)的發(fā)展(zhǎn)趨(qū)勢是(shì)在高(gāo)合金鋼D2(相當於我(wǒ)國Cr12MoV)性能基(jī)礎(chǔ)上,分為兩大分(fèn)支:一種(zhǒng)是降低含碳量和合金元素量,提高鋼中碳化物分布均勻(yún)度,突(tū)出提高模具的韌性。如美國釩合金鋼公司的8CrMo2V2Si、日本大同特殊鋼公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種(zhǒng)是以提高耐(nài)磨性為主要目的,以適應高速、自(zì)動化(huà)、大批量生產而開發的粉末高速鋼。如德國的320CrVMo13,等。
在衝壓(yā)模具中(zhōng),使用了各種金屬材料和非(fēi)金屬材料(liào),主要有碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質(zhì)合金(jīn)、低熔點合金、鋅基合金、鋁青銅(tóng)、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、適當的韌性(xìng)、高(gāo)淬透(tòu)性和(hé)熱處理不變形(或少變形)及淬火時不易開裂等性能。
合理(lǐ)選取模具材料及實施正確的熱處理工藝是保證模具壽命的關鍵。對用途不同的模具,應根據其工作狀態、受力條件及被加工材料的性能、生產批量及生產率等因素(sù)綜合考慮(lǜ),並對上述要求的(de)各項性能有(yǒu)所側重,然後(hòu)作出(chū)對鋼種及(jí)熱處理工藝的相應選擇。
當衝(chōng)壓件(jiàn)的生產批量很大(dà)時,模(mó)具的工作零件凸模和凹模的材料應選取質量(liàng)高、耐磨性好的模具鋼(gāng)。對於模(mó)具(jù)的其它工藝結構部分和輔助(zhù)結構部(bù)分的零件材料,也要相應地(dì)提高。在批量不大時,應適當放寬對材料性(xìng)能的要求,以降低成本(běn)。
當被衝壓加工(gōng)的材料較(jiào)硬或變形抗力較(jiào)大時,衝模的凸、凹模應選取耐磨性好、強度(dù)高的材料。拉深不鏽鋼時,可采用(yòng)鋁青銅凹模,因為它具有(yǒu)較好(hǎo)的抗粘(zhān)著性。而導柱導套(tào)則要求耐磨和較好的韌性,故多采用低碳鋼表麵滲碳淬火(huǒ)。又如,碳素工具鋼的主要不足是淬透性差(chà),在(zài)衝模零(líng)件斷麵尺寸(cùn)較(jiào)大時,淬(cuì)火(huǒ)後其中心硬(yìng)度仍然(rán)較低,但(dàn)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點。對於固定板、卸料板類零件,不但要有足夠的(de)強度,而且(qiě)要求在工作過程中變形小。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方法提高模具零件的性能。對於(yú)凸(tū)、凹模工作條(tiáo)件較差的冷擠(jǐ)壓(yā)模,應選取有足夠硬度、強(qiáng)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(hé)熱疲勞強度等。
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,以減少機加工費用。
對特殊要求的模具,應開發應用具有(yǒu)專門(mén)性(xìng)能的模具鋼
選擇模具材料要根據模具零件的(de)使用條件來決定,做到在滿足主(zhǔ)要條件的前提(tí)下,選用價(jià)格低廉的材料,降低成本。