衝壓模具使用的材(cái)料屬於冷(lěng)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、耐磨性。冷作模(mó)具鋼的發展趨勢(shì)是在高合金鋼(gāng)D2(相當於我國Cr12MoV)性能基礎上,分為兩大(dà)分支:一種是降低(dī)含碳量和合(hé)金元素量,提(tí)高鋼中碳化物分布均勻度,突出提高(gāo)模具的韌性。如美國釩合金鋼公司的8CrMo2V2Si、日(rì)本大同特(tè)殊鋼公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種(zhǒng)是(shì)以提高耐磨性為主要目的,以適應高速(sù)、自動化、大(dà)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(jīn)屬材料和(hé)非金屬材料,主要(yào)有碳鋼、合(hé)金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質合金、低熔點合金、鋅基合金(jīn)、鋁青(qīng)銅、合成樹脂、聚氨脂橡膠、塑料、層壓樺木板等。
製造模具的(de)材料,要求具有高硬度(dù)、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能(néng)。
合理選取模(mó)具材料及實施正確的熱處理工(gōng)藝是保證模具壽命的關鍵(jiàn)。對用途不(bú)同的模具,應(yīng)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綜合考慮,並對(duì)上述要求的各項性能有所側重,然後(hòu)作出對(duì)鋼種及熱處理工藝的相應選擇。
當衝壓件(jiàn)的生產批量很大時,模具的工作零件凸模和凹模的(de)材(cái)料應選取質量高(gāo)、耐磨性好(hǎo)的模具鋼。對於(yú)模具(jù)的其它工藝結構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,應適當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時,衝模的(de)凸、凹模應選取耐磨(mó)性(xìng)好(hǎo)、強度高的材料。拉深不鏽鋼時,可采用鋁(lǚ)青銅凹模,因為它具有較好的抗粘(zhān)著性。而導柱導套則要求耐磨和較好的韌性,故(gù)多(duō)采用低碳鋼表麵滲碳淬(cuì)火。又如(rú),碳素(sù)工具鋼的主要不足是(shì)淬透性差,在衝模(mó)零件斷麵尺寸較大時,淬火後其中心硬(yìng)度仍(réng)然較低(dī),但是,在行程次數很大的壓床上工作時,由(yóu)於它的耐衝擊性好反而成為優點。對於固(gù)定板、卸料板類零件,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(kě)以采(cǎi)用冷(lěng)處理(lǐ)和深冷(lěng)處理、真空處理和表麵(miàn)強化的方法(fǎ)提(tí)高(gāo)模具零件的(de)性能。對於凸、凹模工作條件較差的冷擠壓模,應選取有足夠硬度、強度、韌性、耐磨性等綜合機械性能較(jiào)好的模具鋼,同時應具有一定的紅硬性和熱疲勞強度等。
應考慮材料(liào)的冷熱加工性能和工(gōng)廠現有(yǒu)條件。
注意(yì)采用微變形模具鋼(gāng),以減少機加工費用。
對特殊(shū)要求的模具,應開發應用具有專門性能的模具鋼
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(mǎn)足主要條件的前提下,選用(yòng)價格低廉的材料,降低成本。