衝壓模具使用的材料屬於冷作模具鋼,是應用量大、使用麵廣、種類最多(duō)的模具鋼。主(zhǔ)要性能要求為強度、韌性、耐磨性。冷作模具鋼的發展(zhǎn)趨勢是在高合金鋼D2(相當於我國Cr12MoV)性能基礎上,分為兩大分支:一種是降低含碳量和合金元素量,提高鋼中碳化(huà)物(wù)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、日本大同特殊鋼公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另(lìng)一種(zhǒng)是以提高(gāo)耐磨(mó)性為主(zhǔ)要目的(de),以適應高速、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(cái)料和非(fēi)金屬材料,主要有碳鋼、合金鋼(gāng)、鑄(zhù)鐵、鑄鋼、硬質合金、低熔點合(hé)金(jīn)、鋅基合金、鋁青銅(tóng)、合成樹脂、聚(jù)氨脂橡膠、塑料、層壓樺(huà)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、高淬透性和熱處理不變形(或少變形)及淬火時不易開裂等性(xìng)能。
合理選取模具材(cái)料及實施正確的熱處理工藝(yì)是保證模具壽命的關鍵。對(duì)用途不(bú)同的模具,應根據其(qí)工作狀態、受力條件及被加工(gōng)材料的性能、生產批量及生產率等因(yīn)素綜合考慮,並對上述(shù)要求的各(gè)項性能(néng)有所側重,然後作出對鋼種及熱處理工藝的相應選擇。
當衝壓件的生產批量很大(dà)時,模具的工作零件凸模(mó)和凹模的材料應選取(qǔ)質量高、耐(nài)磨性好的模具鋼。對於模具的其(qí)它(tā)工藝結構部分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(fàng)寬對材料性能的要求,以降(jiàng)低成本。
當被衝壓加(jiā)工的材料較硬或變(biàn)形抗力較(jiào)大時,衝模(mó)的凸、凹模(mó)應選取耐磨性好、強度高的材料。拉深不鏽鋼(gāng)時,可采用鋁青銅凹模,因為它具有較好的抗粘著性。而導柱導套則要求耐磨(mó)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(tòu)性差,在衝模零件斷麵尺寸(cùn)較(jiào)大時,淬火後其中心硬度仍然較低,但(dàn)是,在行程次數很大的壓床上工(gōng)作時,由(yóu)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(jiàn),不但要有足夠的強度,而且要(yào)求在工(gōng)作過程中變形小。另外,還可以(yǐ)采用冷(lěng)處理和深(shēn)冷處理、真空處(chù)理和表麵強化的方法提高模具零件的(de)性(xìng)能。對(duì)於凸、凹模工作條(tiáo)件較差的冷擠壓模,應選取有足夠硬度、強度、韌(rèn)性、耐磨性等(děng)綜合機(jī)械(xiè)性能較好的模具鋼,同時應(yīng)具有一定(dìng)的紅硬性和熱疲勞強度等。
應考慮材料的冷熱加工性能和工廠現有(yǒu)條件。
注(zhù)意采用微變形模具(jù)鋼,以減(jiǎn)少(shǎo)機加工費用。
對特殊要求的模具,應開發應用具有(yǒu)專(zhuān)門性能的模具鋼
選擇模具材料要根據模具零件的使(shǐ)用條件來決定,做到在滿足主要條件的前提下,選用價格低(dī)廉的材料,降低成本。