冲压模具性能的关键因素:材料选择及六大核心要求

频道:‌冲压模具 日期: 浏览:7

冲压模具性能,直接决定冲压件精度,决定生产效率,决定模具寿命,对于模具材料的选择而言,其是核心影响因素。不同类型冲压模具依受力状态不同,依加工对象不一样,对材料性能要求分别有所侧重,不过总体能够归纳为六大核心性能要求,并且同时需要结合模具类型展开针对性选择。

高硬度与高耐磨性

冲压时,模具刃口要长期跟工件摩擦,模具成型面也要长期与工件挤压,要是材料硬度低,并且耐磨性差,就会很快出现刃口钝化,还会出现表面划伤,进而导致冲压件尺寸超差,并且毛刺增大,最终需频繁修模甚至报废。

硬度,热作模具由于需要兼顾韧性,所以硬度略微低一些,其硬度范围是HRC 45 - 56 。

耐磨性,和材料的显微组织有关系,像马氏体基体之上分布着细粒碳化物,能够显著地提高耐磨性能。

足够的强度与韧性

冲压的时候,模具要承受巨大冲击力,要是材料强度不达标准,刃口容易出现变形,要是韧性太差,也就是太脆,在冲击载荷作用下,就容易发生崩刃、开裂。

性能存在着平衡,硬度与韧性一般呈现出“反比”的关系,也就是说,倘若硬的程度越高,那么其韧性就会表现得越差 。

良好的淬透性与淬硬性

材料在淬火的时候能够获得马氏体组织的深度,就是淬透性,它决定了模具心部以及表面的硬度均匀性,要是淬透性处于较差的状况,那么模具心部的硬度就会比较低,容易出现内部变形或者开裂的情况。

有大型冲裁模,要选用可瑞得 CH302 热作钢,此热作钢淬透性好,如此做能避免心部软化。

淬硬性:指材料淬火后能达到的最高硬度,直接关联耐磨性。

优异的抗疲劳性能

冲压模具结构三维图解_热作模具钢选择标准_冲压模具材料性能要求

冲压模具工作时多处于“周期性载荷”状态之下,长时间交变应力容易致使模具表面生成疲劳裂纹,最终造成早期失效 。

影响因素:材料的纯净度、显微组织均匀性、表面粗糙度。

高速钢,属于典型材料,粉末冶金模具钢,像 CP136 这种,因其组织细小,还纯净,所以其抗疲劳性能,明显比传统模具钢更具优势 。

良好的加工工艺性

模具制造,要经过锻造,还要经过切削加工,其中切削加工包括铣、磨、电火花,并且还要经过热处理等多道工序,材料的工艺性,会直接影响制造效率,还会直接影响成本:

锻造工艺性:材料加热后塑性好,易锻造成型;

切削工艺性:退火态材料硬度低,易进行铣削、钻孔;

对于热处理工艺性而言,其呈现出淬火变形微小的特性,同时具备极低的开裂倾向,举例来说,像 H13 钢这种材质,是非常适合用于精密模具制作的。

特殊工况下的专项性能

根据冲压工艺的特殊性,部分模具还需满足额外要求:

耐腐蚀性方面,要是冲压件是不锈钢、铝合金,或者使用水性润滑剂,那么模具就得具备抗腐蚀能力,比如说要选用不锈钢模具钢CP136、STAVAX,这种模具钢耐锈蚀并且容易抛光 ;

耐高温性方面,热冲压模具开展工作的温度范围是300至800℃,材料要具备耐高温软化的特性,像H13钢这种材料,在温度达到600℃的时候,其硬度依旧能够保持在HRC 40以上;

抛光性能,其适用于成型表面有着较高要求的冲压件,这种冲压件需要材料纯净,同时组织要细小,例如可瑞得CP136钢,该钢种的抛光性能要比普通Cr12钢更为优良。