一、冲床模具用什么材料
冲床模具是指冲压模具,冲压模具用冷作模具钢。
冷作模具通常在常温环境中进行操作。其成形所用的材料主要是金属,具体包括铁皮、铜、铝、不锈钢、马口铁以及镀锌板等。冷作模具的种类繁多,涵盖了五金冲压模具、拉伸模具以及冷镦模具等。
冷作模具钢,其应用广泛,主要服务于在常温(即室温)环境下进行压制成形的模具制造。此类模具包括但不限于冷冲压模具、冷拉伸模具、冷墩模具、冷挤压模具、压印模具以及辊压模具等。
冷作模具钢中常用的钢种包括:Cr12型模具钢、Cr12MoV型模具钢、SKD11型模具钢、D2型模具钢、DC53型模具钢、2379型模具钢、2510型模具钢、DF2型模具钢、SKH-9型高速钢、M2型高速钢以及ASP23型和ASP60型高速钢。
二、冲压模具一般用什么材料
一般的冲压模具都是由:
上下托板、上下垫脚、上下模座:通常采用A3、Q235等柔性材料制成,其主要功能在于支撑整个模具结构,便于模具的搭建和材料的放置。
上、下模板主要承担固定刀口、切割块、切割子、顶料销等职责,同时外定位、内定位、浮升引导销、两用销、导料板、浮块等部件也固定于下模板之上。下模板的硬度需达到HRC58~62,若硬度不足,将降低冲裁质量。其厚度通常介于25~40mm之间。某些刀口是直接刻在模板上的,也就是在模板表面直接刻画刀口,如果刀口出现缺口、崩裂、磨损或边缘不平整,维修模板就会变得困难;另外一种方法是刀口雕刻在入块上,通常这个入块被称为“下模刀口”,接着再将下模刀口放入下模板之中。确保高度与模板保持一致,误差需控制在正负1至2毫米范围内,理想状态下最好在正负0.005毫米以内,这样大多数磨床师傅或钳工师傅都能轻松达到。若误差过大,则可能导致产品表面出现明显的印记(模印)。
上、下垫板通常由Cr12材料制成。根据具体需求,每套模具的上下垫板厚度存在差异,需根据冲裁力来决定。若冲裁孔数量较少,上下垫板可以适当减薄,厚度在8至10毫米之间即可。反之,若冲裁孔数量较多,则需适当增加垫板厚度,通常在17至20毫米左右。下垫板主要用于落料孔、弹簧过孔、螺丝过孔以及导柱透气孔等。
上、下夹板主要用于固定凸模、冲头和导柱,通常厚度在17至20毫米之间。冲压模具夹板的材料硬度并不需要特别高,一般选用软性材料即可,但若过于柔软,则可能导致冲头的挂台被直接拉入夹板内部,从而损坏夹板。[id_1192488651]
止挡板与脱料板是两种不同用途的部件,其中止挡板适用于Cr12材质,而脱料板则需要选用硬度更高的Cr12Mov材料。止挡板通常通过M6或M8螺丝与脱料板连接,形成一体,其上主要设有过孔,如冲头过孔、导柱过孔等。脱料板则主要负责脱料、压料以及导正冲头的功能,通常用来引导凸模、导柱和冲头的正确位置。生产铝料时,由于铝屑可能落入脱料板,导致冲头表面受损、卡住、断裂或被拉出脱料板,因此必须安装止挡板以引导冲头正确运行;同时,脱料板的一侧需适当扩大10至20毫米;或者,可以将脱料板设计成两段式,上段用于引导冲头,下段同样在一侧扩大10至20毫米。[id_1886411375]
凹模与凸模,亦称作冲头或刀口,其功能在于去除多余材料,或进行切割、开孔、拉长等操作。例如,拉伸用冲头、折弯用冲头、滑块用插刀、沙拉用冲头、凸包用冲头、抽芽用冲头以及铆合模用铆合冲头等,种类繁多。凹模和凸模的制造对材料硬度要求较高,常见的高硬度凹模凸模材料包括:Cr12Mo1v1、Cr12Mov、Skd-51、Skd-11以及W6Mo5Cr4V2(钨钢)等。
专业术语解释:
模具从业者通常称之为“挖”,这一术语指的是线切割过程中的框口部分。例如,我们所说的“挖刀口”、“挖入块”等,都是指这一操作。
在冲压模具的制造过程中,所谓的软料通常指的是硬度大约在HRC35的模具钢材,这类材料硬度相对较低,例如45#钢、A3钢、Q235钢等。只需用稍硬的物体轻轻敲击,便能在其表面形成凹坑,因其质地柔软,故得名“软料”。此外,这种材料具有良好的抗震性能,通常被用于制作冲压模具的上下托板、上下垫脚以及上下模座。
在冲压模具制造领域,所谓的硬料指的是经过热处理后的模具钢材,其硬度大约在HRC58至62之间,或者更高。例如,Cr12、Cr12Mo1v1、Cr12Mov、Skd-51、Skd-11、W6Mo5Cr4V2(钨钢)等材料都属于这一类别。这些材料具有极高的硬度,然而也相对脆弱,如果不小心操作,很容易导致材料断裂。通常,这类硬料被用于制造冲压模具的刀口、冲头以及其他需要高硬度的零部件。
五金冲压
三、冲压模具通常用什么材料
冲压模具的制造所采用的材质包括钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜以及众多高材料。当前,在冲压模具制造中,钢材占据主导地位。而模具工作部件常用的材料种类繁多,包括碳素工具钢、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,以及硬质合金和钢结硬质合金等。以下将逐一进行详细介绍。
1、碳素工具钢
模具制造中广泛使用的碳素工具钢类型包括T8A、T10A等,这些材料加工性能优良,且成本较低。然而,它们的淬透性及红硬性相对较差,热处理过程中容易产生变形,且承载能力相对较弱。
2、低合金工具钢
低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上,通过添加适量的合金元素而制成的。相较于碳素工具钢,它降低了淬火过程中的变形和开裂风险,同时提升了钢的淬透性,并且耐磨性也相对较好。这类低合金钢,如CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代号CH-1)以及6CrNiSiMnMoV(代号GD),常被用于制造模具。
3、高碳高铬工具钢
Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1(代号为D2)这类高碳高铬工具钢,因其优异的淬透性、淬硬性和耐磨性而广受欢迎。其热处理过程中变形极小,是高耐磨微变形模具钢的佼佼者,承载能力仅次于高速钢。然而,这类钢种存在碳化物偏析问题较为严重,因此必须经过多次镦拔(包括轴向镦和径向拔)的改锻处理,以减少碳化物的不均匀性,从而提升其使用性能。
4、高碳中铬工具钢
模具专用的中铬高碳工具钢品种包括Cr4W2MoV、Cr6WV、Cr5MoV等,这些钢种的铬含量并不高,其共晶碳化物含量较少,且碳化物分布得相当均匀。在热处理过程中,这些钢种产生的变形非常小,同时具备出色的淬透性和尺寸稳定性。相较于那些碳化物偏析现象较为严重的高碳高铬钢,这些钢种在这些方面有所提升。
5、高速钢
高速钢在模具钢中以其卓越的硬度、出色的耐磨性和强大的抗压能力而著称,其承载能力十分显著。在模具制造中,常用的有W18Cr4V(代号8-4-1)和含有较少钨元素的W6Mo5Cr4V2(代号6-5-4-2,在美国被称为M2)钢种,此外,还有专为提升韧性而设计的低碳降钒高速钢6W6Mo5Cr4V(代号6W6,又称低碳M2)。高速钢也需要改锻,以改善其碳化物分布。
6、基体钢
在高速钢的组成中融入少量其他元素,对碳含量进行适度调整,以此提升钢的性能。此类钢材被统称为基体钢。它们不仅继承了高速钢的特性,还具备了良好的耐磨性和硬度,同时,其抗疲劳性能和韧性均超越高速钢,成为高强度高韧性冷作模具钢,且材料成本相对较低。模具生产中广泛应用的基体材料包括6Cr4W3Mo2VNb(代号为65Nb)、7Cr7Mo2V2Si(代号为LD)、5Cr4Mo3SiMnVAL(代号为012AL)等。
7、硬质合金和钢结硬质合金
硬质合金的硬度与耐磨性均胜过其他模具钢,然而其抗弯强度与韧性则相对不足。在模具制造中,钨钴类硬质合金因其低冲击性和高耐磨性而备受青睐。对于需要低冲击和高耐磨性的模具,应选择含钴量较少的硬质合金;而对于承受较大冲击的模具,则宜选用含钴量较高的硬质合金。
钢结硬质合金通过将铁粉与少量合金元素(诸如铬、钼、钨、钒等)混合作为粘合剂,并利用碳化钛或碳化钨作为硬质成分,经过冶金烧结工艺制成。这种合金的基体为钢,其优点在于克服了传统硬质合金韧性不足、加工难度大的问题,因而能够适应切削、焊接、锻造以及热处理等多种加工方式。钢结硬质合金中富含碳化物成分,尽管其硬度和耐磨性略逊于硬质合金,但相较于其他钢种,其硬度依然占据优势。经过淬火和回火处理,其硬度可达到68至73HRC的级别。
【拓展资料】
一、冲压模具的一般组成及作用:
模具的上下托板、上下垫脚以及上下模座,通常由A3、Q235等柔软材料制成,这些部件不仅支撑着整个模具的结构,还便于模具的搭建和材料的放置。
上、下模板承担着固定刀口、入块、入子、顶料销等关键功能,同时外定位、内定位、浮升引导销、两用销、导料板、浮块等部件也固定于其上。下模板的硬度需控制在HRC58至62之间,若硬度不足,将直接影响冲裁质量。此外,其厚度通常介于25至40毫米之间。某些刀口是直接在模板上刻制的,即在模板表面直接开凿刀口。然而,如果刀口出现缺口、崩裂、磨损或边缘粗糙,那么修补模板将变得相当困难。
另一种操作方式是嵌入刀口,具体做法是在一个特定的嵌入块上(通常称作“下模刀口”)开凿刀口,随后将这个下模刀口置入下模板之中。确保其高度与下模板相匹配,误差需控制在正负1至2条以内,理想状态是正负0.005毫米以内,通常磨床师傅或钳工师傅都能实现这一精度。若误差过大,可能会导致产品表面出现印记(模印)。
3、模具的上下垫板通常由Cr12材料制成。根据模具的具体需求,每套模具的上下垫板厚度各异,需视冲裁力度而定。若冲孔数量较少,上下垫板可适当减薄,厚度在8至10毫米之间即可。而若冲孔数量较多,则需适当加厚,通常在17至20毫米左右。下垫板主要用于放置落料孔、弹簧过孔、螺丝过孔以及导柱透气孔等。
上下夹板主要用于固定凸模、冲头和导柱,其厚度通常在17至20毫米之间。在冲压模具夹板的材料选择上,硬度并不需要特别高,一般选用软性材料即可。然而,材料过于柔软也是不适宜的,因为它可能会导致冲头的挂台被直接拉入夹板内部,从而损坏夹板。因此,在设计和制造冲压模具时,必须充分考虑所需加工工件的冲裁工艺,包括模具的结构设计、模具材料的选用、冲床吨位的确定以及冲裁间隙的设定等因素,这样才能确保加工后的工件毛刺减少,并有效延长模具的使用期限。
止挡板和脱料板在材质选择上有所不同,止挡板可选用Cr12,而脱料板则需采用硬度较高的Cr12Mov。两者组装时,通过M6或M8螺丝固定销钉,实现紧密连接。止挡板表面多见孔洞,如冲头孔、导柱孔等。脱料板则主要负责脱取材料、施加压力以及引导冲头等功能。
通常,我们采用脱料板来校正凸模、导柱以及冲头。在铝料生产过程中,铝屑容易落入脱料板内,导致冲头表面粗糙、卡住、断裂或被拉出脱料板,因此,必须借助止挡板来校正冲头。此外,可以将脱料板的一侧适当扩大10至20毫米;或者制作成两节式的脱料板,上节用于校正,下节同样将单边扩大10至20毫米。止挡板的厚度通常介于8至17毫米之间,这一数值取决于孔洞的数量以及所需承受的力的强度;而脱料板的厚度通常在20至25毫米范围内。
凹模与凸模,亦称作冲头或刀口,其功能在于去除材料中的多余部分,或进行切割、切开、刺破及拉伸操作。例如,拉伸用冲头、折弯用冲头、滑块用插刀、沙拉用打冲头、凸包用打冲头、抽芽用冲以及铆合模用的铆合冲头等,均为此类工具。凹模和凸模的生产所需材料硬度必须较大,其中常见的凹模凸模材料包括:Cr12Mo1v1、Cr12Mov、Skd-51、Skd-11以及W6Mo5Cr4V2(钨钢)等。
【扩展资料】
相关专业术语解释:
挖:做模具人习惯称呼,是指线切割框口的意思。比如:挖刀口、挖入块等。
在冲压模具中,所谓的软料指的是硬度大约在HRC35附近、硬度相对较弱的模具钢材,例如45#钢、A3、Q235等。只需用稍微硬一点的物体轻轻敲击,便能在其表面形成凹坑,这种材料质地较为柔软,因此人们习惯性地称之为“软料”。之所以得名,是因为其具备较好的抗震性能,通常被用于制造冲压模具的上下托板、上下垫脚以及上下模座。
硬料:在冲压模具中,是指硬度(热处理后)在HRC58~62左右或以上的模具钢料,如:Cr12、Cr12Mo1v1、Cr12Mov、Skd-51、Skd-11、W6Mo5Cr4V2(钨钢),这些钢料硬度很高(但是也比较脆,稍微不注意有可能就被你搞崩掉一块,55),一般用来做冲压模具的刀口、冲头或其它要求硬度较高的零件。
参考资料:
冲压模具-百度百科:冲压模具-百度百科