衝壓模具使(shǐ)用的材料屬於冷作模具鋼,是應用量大、使用麵廣、種類最多的模具鋼。主要性能要求為強度、韌性、耐磨(mó)性。冷作模具鋼的發展趨勢是在高合金鋼D2(相當於我國Cr12MoV)性能基礎上,分(fèn)為兩大分支: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度(dù),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(gāng)公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是(shì)以提(tí)高耐磨(mó)性為主要目的,以適應(yīng)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,使用了各種金屬材料和非金屬材料,主要有碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質合金(jīn)、低熔點合金、鋅(xīn)基合(hé)金、鋁青銅(tóng)、合成樹脂、聚氨脂橡膠(jiāo)、塑料、層壓樺木板等。
製造模具(jù)的材料,要求具有高硬度、高強度、高耐磨性(xìng)、適當的韌性、高淬透性和熱處理不變形(或少變形)及(jí)淬(cuì)火(huǒ)時不易(yì)開裂等性能。
合理選取模具材料及(jí)實施正確(què)的熱處理工(gōng)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(zuò)狀態、受(shòu)力條件及被加工材料的性能、生產批量及生產率(lǜ)等因素綜合考慮,並(bìng)對(duì)上述(shù)要(yào)求的各項性能(néng)有所側重,然後作出對鋼種(zhǒng)及熱處理工藝的相應選擇。
當衝壓件的生產批(pī)量(liàng)很大時,模具的工作零(líng)件凸模和凹模的(de)材料應選取質量高、耐磨性好(hǎo)的模具鋼。對於(yú)模具的其它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,應適當放寬對材料性能的要求,以降(jiàng)低成本。
當被衝壓加工的材料較硬或變形(xíng)抗力較大時,衝模的凸、凹(āo)模應選取耐磨性好、強度高的材料(liào)。拉深不鏽(xiù)鋼時,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和較好(hǎo)的韌性,故多采用低(dī)碳鋼表麵滲碳淬(cuì)火(huǒ)。又如,碳素工具鋼的主要(yào)不足是(shì)淬透性差,在衝模零件(jiàn)斷麵尺寸較大時,淬火後其中心硬度仍然(rán)較低,但是,在行(háng)程次(cì)數很大的(de)壓床上工作時,由於它的耐衝擊性(xìng)好反而成為優點。對於固定板、卸料板(bǎn)類零件,不但要有足夠的(de)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(chù)理、真空處理(lǐ)和表麵(miàn)強化的方法提高模具零件的性能。對於凸(tū)、凹模工作條(tiáo)件(jiàn)較差的(de)冷擠壓模,應選取有足夠硬度、強度、韌性、耐磨性等綜合(hé)機械性能較好(hǎo)的模具鋼,同時(shí)應具有一定的紅(hóng)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條件。
注意采用微變形模具鋼,以減少機加工費(fèi)用。
對特殊要(yào)求的(de)模具,應開發應用具有專門性能的模具鋼
選擇模具材(cái)料要根據模具零(líng)件的使(shǐ)用條件來決定,做到(dào)在滿足主要條件的前提下,選用價格低廉的材料,降低成本。