由于模具中各种零部件的功能不同,所以对其材料的要求和选用的原则也不同。因此,合理选用模具材料也是冲模设计中一项十分重要的工作,它不仅与制件的成本有关,而会严重影响生产。
虽然,模具的工作零件所用材料应比其他零件所用材料要好。一般说来,视其模具的使用条件以及要求不同而异,主要有如下四种:
1.对于形状简单、冲压件尺寸不大的模具工作零件。常用碳素工具钢,如T8A、T10A等。
2.对于形状复杂,冲压件尺寸较大的模具工作零件,常常用合金工具钢或高速工具钢,如Cr12、CrWMn、Cr12MoV、W18Cr4V、W6MoSCr4V2等。
2.对于冲压件精度或模具寿命要求比较高的模具工作零件,常用硬质合金或钢结硬质合金,如YG15、YG20、GW50等。
3.对于大型模具(如汽车覆盖件冲模)的工作零件,常用普通铸铁或者铸造碳钢,且有的还在刃口部位加以堆焊强化,如灰铸铁HT250、铸钢2G270-500等。
模具零件材料选用中,除了工作零件选用最为重要外,较为突出的是导柱、导套零件,一般选用优质碳素钢中的低碳钢渗碳淬火或选用轴承钢。
必须指出,模具工作零件的材料选用是最为重要和严格的,还包括对其热处理工业的要求必须合理。
除上述零件之外的其他模具零件,选择用碳素结构钢或优质碳素钢中的中碳钢就可以了。
表1为冲模工作零件材料和硬度要求,表2为模具其它零件材料牌号和热处理。
表1 冲模工作零件材料和硬度要求s
模具名称和用途 |
凸、凹模材料 |
热处理HRC |
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分离模具 |
形状简单,且尺寸小 |
T8A T10A 9Mn2V CrWMn GCr15 9CrSi |
58-62 |
形状复杂,且尺寸较大 |
CrWMn Cr12 Cr12MoV Cr6Wv YG15 YG20 |
58-62 |
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硅钢片冲模 |
Cr12MoV 20Cr4W2MoV YG15 YG20 |
60-62 |
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精密冲裁模 |
Cr12MoV W18Cr4V |
58-62 |
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镶块组合模 |
T10A 9Mn2V Cr12Mov |
58-62 |
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成行模具 大型模具 |
弯曲模 |
T10A Cr12 0Mn2V CrWMn Cr12Mo Cr12MoV Cr6WV |
58-62 |
拉深、翻边、胀形模等 |
Cr12 CrWMn Cr12MoV Cr6WMn W18Cr4V W6Mo5Cr4V2 YG8 YG15 GW50 |
58-62 |
|
汽车覆盖件冲模等 |
普通铸铁、铸钢(如HT250~450,ZG270-500等) 合金铸铁(如铜铬铸铁、钼钒铸铁、铜钼钒铸铁) |
45-50(55) |
注:同一副模具凸、凹模热处理硬度有一个合理匹配问题,一般凹模比冲头的硬度高2度左右
表2 冲模其他零件材料牌号和热处理
零 件 名 称 |
材 料 |
热 处 理 |
|
上、下模凹(板) |
HT200-400 Q235 Q275 45 ZG230-450 ZG270-500 |
调质处理 28-32HRC |
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模 钢 |
Q235 Q275 45 |
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导柱、导套 |
(滑动) |
10-20 导柱渗碳淬火60-64HRC GCr15 导套渗碳淬火58-62HRC |
|
(滚动) |
|||
固定板、卸料板、侧压板、推料板、顶板、承料板等 |
45 Q235 Q275 |
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垫 板 |
45 T8A |
43-48HRC 54-58HRC |
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定位板 |
T8A |
54-58HRC |
|
顶杆、推秆、打秆、挡料板、挡料钉等 |
45 |
43-48HRC |
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压 边 圈 |
45 T8A T10A |
48-52HRC |
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侧刃、废料切刀、斜契、滑块、导向块 导正销(导头)等 |
T8 T8A T10 T10A |
58-62HRC |
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护套、衬板 |
Q235 20 |
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弹簧、簧片 |
65Mn 60Si2Mn |
43-48HRC |
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螺母、垫圈 |
Q235` |
||
销、螺钉、螺栓 |
45 Q235 |
(45) 43-48HRC |