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冲压模具材料和热处理工艺详解


据调查,在所有的模具失效因素中,模具的材料和热处理约占 70% 的比例,成为影响模具寿命的主要。因此,在模具的整个设计制造过程中,模具材料的选用和热处理工艺是否适当显得尤为重要。

冲压模具工作零件材料的要求,冲压模具工作时要承受冲击、振动、摩擦、高压和拉伸、弯扭等负荷,甚至在较高的温度下工作(如冷挤压),工作条件复杂,易发生磨损、疲劳、断裂、变形等现象。因此,对模具工作零件材料的要求比普通零件高。

由于各类冲压模具的工作条件不同,所以对模具工作零件材料的要求也有所差异。

1.冲裁模材料的要求

对于薄板冲裁模具的工作零件用材要求具有高的耐磨性和硬度,而对厚板冲裁 模除了 要求具有高的耐磨性、抗压屈服点外,为防止模具断裂或崩刃 ,还具有高的断裂抗力、较高的抗弯强度和韧性。

2. 拉深模材料的要求

要求模具工作零件材料具有良好的抗粘附性(抗咬合性)、高的耐磨性和硬度、一定的强韧性以及较好的切削加工性能,而且热处理时变形要小。

3. 冷挤压模材料的要求

要求模具工作零件有高的强度和硬度、高耐磨性,为避免冲击折断,还要求有一定的韧性。由于挤压时会产生较大的升温,所以还具有一定的耐热疲劳性和热硬性。

冲压模具材料的种类及特性

制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、 钢结硬质合金 、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主,常用的模具工作部件材料的种类有:碳素工具钢、低合金工具钢、高碳 高铬或中 铬工具钢、中碳合金钢、>高速钢、基体钢以及硬质合金、 钢结硬质合金 等等。

1. 碳素工具钢

在模具中较多的碳素工具钢为T8A、T10A等,优点为加工性能好,价格便宜。但淬透性和红硬性差,热处理变形大,承载能力较低。

2. 低合金工具钢

低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。与碳素工具钢相比,减少了淬火变形和开裂倾向,提高了钢的淬透性,耐磨性亦较好。用于制造模具的低合金钢有 CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代号CH-1)、6CrNiSiMnMoV。

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