衝壓模具使用的材料屬於冷作模(mó)具鋼,是應用(yòng)量大、使用麵廣(guǎng)、種類(lèi)最多的模具鋼。主要(yào)性能要求為強度、韌性、耐磨性。冷作模具鋼的發展(zhǎn)趨勢是在高合金鋼D2(相當於我(wǒ)國Cr12MoV)性能基礎上,分為兩大分支:一種(zhǒng)是降低含碳(tàn)量和合金元素量,提高(gāo)鋼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8CrMo2V2Si、日(rì)本大同特殊鋼公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是以提高(gāo)耐磨性為主要目的,以適應高(gāo)速、自動化、大批量生產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非金(jīn)屬(shǔ)材料(liào),主要有碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質合金、低熔點合金、鋅基合金、鋁青銅、合成樹脂、聚氨脂橡膠、塑料、層壓樺木板等。
製造(zào)模具的材料,要(yào)求具有高硬度、高強度、高耐磨性、適當的韌性、高淬透性和熱處理不變形(或少變形(xíng))及淬火時不易開裂等性能。
合理選(xuǎn)取模具材料及實施正確的熱(rè)處理工藝是保證模具壽(shòu)命的關鍵(jiàn)。對(duì)用途不同的(de)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(jí)生產率等因素綜合考慮(lǜ),並對上述要求的各項性能有所側重,然後作出(chū)對鋼種(zhǒng)及熱處理工藝的相應選擇。
當衝壓(yā)件的生(shēng)產批量很大時,模具的工作零件(jiàn)凸模(mó)和凹模的材料應(yīng)選取質量高、耐磨性好的模具鋼。對於模具的其它工藝結構(gòu)部分和輔助結構部分的零件(jiàn)材料,也要相應地提高。在批量(liàng)不大時,應(yīng)適當放寬對材料性(xìng)能的要求,以降低成本(běn)。
當被衝(chōng)壓加工的材料較硬或(huò)變形抗力較大時,衝模的凸、凹模應選取耐磨性好、強度高(gāo)的材(cái)料。拉(lā)深不鏽鋼(gāng)時,可采用鋁青銅凹模,因為它具有較(jiào)好的抗粘著性(xìng)。而導柱導套則要求耐磨和較好的韌性,故多采用低碳(tàn)鋼表(biǎo)麵滲碳淬(cuì)火。又如,碳素工具鋼(gāng)的主(zhǔ)要不(bú)足是淬透性差,在衝模零件斷麵(miàn)尺寸較大時,淬火後其中心硬度(dù)仍然較(jiào)低,但是,在行程次(cì)數很大的壓床上工作時(shí),由(yóu)於它的耐衝擊性(xìng)好反而成為優點。對於固定板、卸料板類零件(jiàn),不但要有足夠的強度(dù),而且要求在工作過程中變形小。另外,還可以采(cǎi)用(yòng)冷(lěng)處理和深冷處理、真空處理和(hé)表麵強化的方(fāng)法提高模具零件的性能。對於凸、凹模工作條件較(jiào)差的冷擠壓模,應(yīng)選取有足夠硬度(dù)、強度、韌性(xìng)、耐磨(mó)性等綜合機械性能(néng)較好(hǎo)的模具鋼(gāng),同(tóng)時應具有(yǒu)一定的紅(hóng)硬性和熱疲勞強(qiáng)度等。
應考慮材料的冷熱加工性能和工廠現(xiàn)有條件。
注意采用(yòng)微變(biàn)形模具鋼(gāng),以減少機加工費用。
對特殊(shū)要求的模具(jù),應開(kāi)發應用具有專門性能的模具鋼(gāng)
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(yào)條件的前提下,選用價格低廉的材料,降(jiàng)低成本。