冲压模具材料咋选?关乎精度、寿命,这些性能要求要知道

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决定冲压件精度、生产效率以及模具寿命的,正是冲压模具的性能,而其中核心影响因素是模具材料的选择。不同类型冲压模具,鉴于受力状态不同以及加工对象存在差异,因而对材料性能要求会有所侧重,不过总体而言可归纳为六大核心性能要求,与此同时,还得结合模具类型来进行针对性选择。

高硬度与高耐磨性

冲压的时候,模具刃口或者成型面要长时间和工件存在摩擦、挤压情况,要是材料硬度比较低、耐磨性不太好,就会迅速出现刃口钝化、表面被划伤现象,致使冲压件尺寸超出公差范围、毛刺变大,需要频繁地修模甚至报废。

对于热作模具而言,其硬度方面,由于需要兼顾韧性,所以硬度会略低一些,具体是在HRC 45到56这个范围 。

耐磨性,其与材料的显微组织存在关联,比如说,在马氏体基体之上分布着细粒碳化物这种情况,能够显著地提升耐磨性 。

足够的强度与韧性

在冲压进程当中,模具要承受极大的冲击力,要是材料强度不够,很容易出现刃口变形,要是韧性太过差(过于脆弱、易碎断),那么在冲击载荷的状况下就容易产生崩刃、出现开裂的情况。

性能方面的平衡情况乃是,硬度跟韧性一般呈现出“反比”这种状况,也就是说呢,硬度要是越高的话,那么韧性就会越差 。

良好的淬透性与淬硬性

淬透性,是指材料于淬火之际所获取马氏体组织的深度,它对模具心部以及表面的硬度均匀性起到决定作用。假如此时淬透性欠佳,那么模具心部的硬度便会较低,进而容易出现内部变形或者发生开裂现象。

冲裁模规模较大的情况下,要挑选那种淬透性良好的可瑞得 CH302热作钢,以此来防止心部出现软化现象。

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

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冲压模具大多是在“周期性载荷”的状况下开展工作,长时间承受交变应力,容易致使模具表面出现疲劳裂纹,最终会引发早期失效。

影响因素:材料的纯净度、显微组织均匀性、表面粗糙度。

典型材料当中,高速钢,粉末冶金模具钢,像CP136这样的,因为其组织细小,同时纯净,所以其抗疲劳性能极为明显地比传统模具钢更加优越。

良好的加工工艺性

模具制造要经历锻造这一工序,还要进行切削加工,其中包含铣、磨、电火花这些具体方式,另外还有热处理等多道程序,材料的工艺性会对制造效率产生直接影响,并且也关系到成本,。

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;

关于热处理工艺性,其具备这样的特点,淬火之后变形程度较小,而且开裂的倾向较低,就像H13钢这种情况,它适合用来制作精密模具。

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,要是冲压件属于不锈钢、铝合金,又或者使用的是水性润滑剂,那么模具就得具备抗腐蚀能力,比如说可以选用不锈钢模具钢 CP136、STAVAX ,它们耐锈蚀并且容易进行抛光 。

对于耐高温性而言,热冲压模具工作时的温度范围是300到800℃,材料要具备能耐受高温软化的特性,就像H13钢那样,在600℃时,其硬度依旧能够保持在HRC 40以上,。

抛光性能,应用的是成型表面有着高要求的冲压件,这需要材料具备纯净的特质,组织还要细小,像可瑞得CP136钢,其抛光性能比普通Cr12钢要好。