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冲压模具材料有哪些?模具材料选用原则一定要牢记!

文章出处:青岛海众德模具制品有限公司人气:发表时间:2018-7-25 9:54:58
摘要 : 在冲压模具中,使用了各种金属材料和非金属材料,主要有碳钢、合金钢、铸铁、铸钢、硬质合金、低熔点合金、锌基合金、铝青铜、合成树脂、聚氨脂橡胶、塑料、层压桦木板等。制造模具的材料,要求具有高硬度、高强度、

在冲压模具中,使用了各种金属材料和非金属材料,主要有碳钢、合金钢、铸铁、铸钢、硬质合金、低熔点合金、锌基合金、铝青铜、合成树脂、聚氨脂橡胶、塑料、层压桦木板等。

制造模具的材料,要求具有高硬度、高强度、高耐磨性、适当的韧性、高淬透性和热处理不变形(或少变形)及淬火时不易开裂等性能。

我们先来了解一下冲压模具材料的种类



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。



具种类

工作条件

对模具材料的性能要求

常用材料

冷冲模

冲裁模

主要用于各种板料的冲切成型,其刃口在工作过程中受到强烈的磨擦和冲击。

具有较高的耐磨性、冲击韧性以及耐疲劳断裂性能。

Cr12mov、Cr12、SKD11、T10A、W18Cr4V、6-5-4-2

挤压模

主要用于变形成型,工作时冲头承受巨大的压力,凹模则承受巨大的张力;由于金属在型腔中剧烈流动,使冲头和凹模工作面受到强烈地摩擦,并使模具表面温度上升200——300℃。

具有较高的变形抗力、耐磨性及断裂抗力,此外还应具有高的回火稳定性。

H13、3Cr2W8V、40Cr、38CrMoAl、5CrNiMo

拉伸模

主要用于具有一定塑性板料的拉深成型,工作应力不大,但凹模入口处承受强烈摩擦。

具有高的硬度及耐磨性,工作表面粗糙度较低

Cr12MoV、Cr12、D2、6-5-4-2、PeCu

弯曲模

主要用于具有一定塑性金属材料的弯曲成型,作用于模具的负荷不很大,但有一定摩擦。

具有高的耐磨性和断裂能力。

Cr12MoV、D2、T10A、S45C

a.碳素工具钢

在模具中应用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。

b.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(代号GD)等。

c. 高碳高铬工具钢

常用的高碳高铬工具钢有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1(代号D2),它们具有较好的淬透性、淬硬性和耐磨性,热处理变形很小,为高耐磨微变形模具钢,承载能力仅次于高速钢。但碳化物偏析严重,必须进行反复镦拔(轴向镦、径向拔)改锻,以降低碳化物的不均匀性,提高使用性能。

d. 高碳中铬工具钢

用于模具的高碳中铬工具钢有Cr4W2MoV、Cr6WV 、Cr5MoV等,它们的含铬量较低,共晶碳化物少,碳化物分布均匀,热处理变形小,具有良好的淬透性和尺寸稳定性。与碳化物偏析相对较严重的高碳高铬钢相比,性能有所改善。

e. 高速钢

高速钢具有模具钢中最高的的硬度、耐磨性和抗压强度,承载能力很高。模具中常用的有W18Cr4V(代号8-4-1)和含钨量较少的W6Mo5 Cr4V2(代号6-5-4-2,美国牌号为M2)以及为提高韧性开发的降碳降钒 高速钢 6W6Mo5 Cr4V(代号6W6或称低碳M2)。高速钢也需要改锻 ,以改善其碳化物分布 。

f. 基体钢

在高速钢的基本成分上添加少量的其它元素,适当增减含碳量,以改善钢的性能。这样的钢种统称基体钢。它们不仅有高速钢的特点,具有一定的耐磨性和硬度,而且抗疲劳强度和韧性均优于高速钢,为高强韧性冷作模具钢,材料成本却比高速钢低。模具中常用的基体钢有 6Cr4W3Mo2VNb(代号65Nb)、7Cr7Mo2V2Si(代号LD)、5Cr4Mo3SiMnVAL(代号012AL)等。

g. 硬质合金和钢结硬质合金

硬质合金的硬度和耐磨性高于其它任何种类的模具钢,但抗弯强度和韧性差。用作模具的硬质合金是钨钴类,对冲击性小而耐磨性要求高的模具,可选用含钴量较低的硬质合金。对冲击性大的模具,可选用含钴量较高的硬质合金。