衝壓模具使用的材料屬於冷作模具鋼(gāng),是應用量大、使用麵(miàn)廣、種類最多(duō)的模具(jù)鋼(gāng)。主要性能要求為強度、韌(rèn)性、耐磨性(xìng)。冷作模具鋼的發展趨(qū)勢是(shì)在高合金鋼D2(相(xiàng)當於我國Cr12MoV)性(xìng)能(néng)基(jī)礎上,分為兩大分支:一種是降低含碳量和(hé)合金元素量,提高鋼中碳化物分布均勻(yún)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(shū)鋼(gāng)公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種(zhǒng)是以提高耐磨性為主要目的,以(yǐ)適(shì)應高速、自動化(huà)、大批量生產而開發的粉末高速鋼(gāng)。如德國的320CrVMo13,等。
在衝壓模具中,使用(yòng)了各種金屬材料(liào)和非金屬材料,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(jiāo)、塑料(liào)、層壓樺木板等。
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(tòu)性和熱處理不(bú)變形(或少變形)及淬火時不易開(kāi)裂等(děng)性能(néng)。
合(hé)理選取模具材料及實施正確的熱處理工藝是保證(zhèng)模具壽命的(de)關(guān)鍵。對用途不同的模具,應根據其工作狀態、受力條件及被加工材(cái)料的(de)性能、生產批量及生產率等因(yīn)素綜合考(kǎo)慮,並對上(shàng)述要求的各項性能有所側重,然(rán)後作出對鋼種及(jí)熱處理工藝的相應選(xuǎn)擇。
當衝壓件的生產批量(liàng)很大時,模具(jù)的工作(zuò)零件凸模和凹模的材料應選取質量高、耐磨(mó)性好的模具鋼。對於模(mó)具的其它工藝結構部分和輔助結構部分的零件材料,也要相應地提高。在批量不大(dà)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(shí),衝模(mó)的凸、凹模應選取耐磨性好、強度高的材料。拉深不鏽鋼時,可采用鋁青銅凹模,因為它具有較好的抗(kàng)粘著性。而(ér)導柱導套(tào)則要求耐磨和較好的韌性,故多(duō)采用低碳鋼表(biǎo)麵滲碳淬火(huǒ)。又如,碳(tàn)素工具鋼的(de)主要不足是淬透性差,在衝模零件斷(duàn)麵尺(chǐ)寸較大時(shí),淬火後(hòu)其中心硬度仍然較低,但是,在行程次(cì)數很大的壓床上工(gōng)作時,由於它的(de)耐衝擊性(xìng)好(hǎo)反而成為(wéi)優點。對於固定板、卸料板類零件,不但要有足夠的強度(dù),而且要求在工作過(guò)程中變形小。另(lìng)外,還可以采用冷(lěng)處理和深冷處(chù)理、真空處理(lǐ)和表麵強化的方法提高模具零件的性能。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(rèn)性、耐(nài)磨性等綜合機械性能較好的模具鋼,同時應具(jù)有一定的紅硬性和熱疲勞強度等。
應考慮材料的冷熱加工性能(néng)和工廠現有條件。
注意采(cǎi)用微變形模(mó)具鋼,以(yǐ)減少機加工費用。
對特殊要(yào)求的(de)模具,應開發應用具(jù)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(lái)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,降低成本。