衝壓模具使用的材(cái)料屬於冷作模具鋼,是應用量大、使用(yòng)麵廣、種類最多的模具鋼。主要性能要求為強度、韌性、耐磨性。冷作模具鋼的發展趨勢是(shì)在高合金鋼D2(相當於我國Cr12MoV)性(xìng)能(néng)基礎上,分為兩大分支:一種是降低含碳量和合金(jīn)元素量,提高鋼中碳化物分布均勻度,突(tū)出提高模具(jù)的韌性。如美國釩合金鋼公司的(de)8CrMo2V2Si、日本(běn)大(dà)同特殊鋼公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是以提(tí)高耐磨性為主(zhǔ)要目的,以適(shì)應(yīng)高速、自動化、大批(pī)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(yòng)了各種金屬材料和非金屬材料,主要有碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質合金、低(dī)熔點合金(jīn)、鋅基合金、鋁青銅、合成樹脂、聚氨(ān)脂橡膠、塑料、層壓樺木板等。
製造模具的材料,要求具有高硬度、高(gāo)強度、高耐磨性、適當(dāng)的(de)韌性(xìng)、高淬透性和熱處理不變形(或少變形)及淬火(huǒ)時不(bú)易開裂等性能。
合(hé)理選取模具材料及實(shí)施正確的熱處理(lǐ)工(gōng)藝是保證模具壽命的關鍵。對用途不同(tóng)的模具,應(yīng)根據(jù)其工作狀態、受力條件及被(bèi)加工材料的性能、生產批量及(jí)生產率等因素綜合考慮,並對上述要求的各項性能(néng)有所側重(chóng),然後作出對鋼種及(jí)熱處理工(gōng)藝(yì)的相應選擇。
當衝壓件的生產(chǎn)批量很大時,模具的工作零件凸模和(hé)凹(āo)模的材料應選取質量高、耐磨性好的模具(jù)鋼。對於模具的其它工(gōng)藝結構部分和輔助結構部分的零件材料,也(yě)要相應地提高。在批量不(bú)大時,應適當(dāng)放寬對材料性能的要求,以降低成本。
當被衝壓加工的材料較硬或變形抗力較大(dà)時,衝(chōng)模的(de)凸、凹模應選取(qǔ)耐磨性好、強度高的材料。拉深不鏽鋼時(shí),可采用鋁青銅凹模,因為它具有較好的(de)抗粘著(zhe)性。而導柱導套則要(yào)求耐磨和較好的韌性,故多采用低碳鋼表麵滲碳淬火。又如,碳素工具鋼的主要不足是淬透性差,在衝模(mó)零件斷麵尺(chǐ)寸較大時,淬火後其中心硬度仍然較(jiào)低,但是,在行程次數很大的壓床上工作時,由於它的耐衝擊(jī)性(xìng)好反而成為優點。對於固定板、卸料板類零件,不但(dàn)要有足(zú)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冷處理(lǐ)、真空處(chù)理和表麵強化的方法(fǎ)提(tí)高模具零(líng)件(jiàn)的性能。對於凸、凹模工作條件較差的冷擠壓(yā)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(jù)鋼,同時應具有一定的紅硬性(xìng)和熱疲勞強度等。
應考慮材料的冷熱加工(gōng)性能和工廠現有條件(jiàn)。
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(mó)具,應開(kāi)發應用具有專門性能的模(mó)具鋼
選擇模具(jù)材料要根據(jù)模具(jù)零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。