制造热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。目前制造热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。
热冲裁模具选用什么样的材料????
冲裁模具材料的选用及热处理要求
:
选用冲裁模具材料应考虑工件生产的批量,若批量不大就没有必要选择高寿命的模具材料;还应考虑被冲工件的材质,不同材质适用的模具材料亦有所不同。对于冲裁模具,耐磨性是决定模具寿命的重要因素,钢材的耐磨性取决于碳化物等硬质点相的状况和基体的硬度,两者的硬度越高,碳化物的数量越多,则耐磨性越好。常用冲压模具钢材耐磨性
的劣优依次
为碳素工具钢—合金工具钢—基体钢—高碳高铬钢—高速钢—钢结
硬质合金—硬质合金。
此外还必须考虑工件的厚度、形状、尺寸大小、精度要求等因素对模具材料选择的影响。
长期以来,国内薄板冲裁模用钢为T10A、CrWMn、9Mn2V、Cr12和Cr12MoV等。
其中T10A为碳素工具钢,有一定强度和韧性。但耐磨性不高,淬火容易变形及开裂,淬透性差,只适用于工件形状简单、尺寸小、数量少的冲裁模具。
T10A碳素工具钢的热处理工艺为:760~810
℃水或油
淬,160~180
℃回火,硬度59~62HRC。
CrWMn、9Mn2V是高碳低合金钢种,淬火操作简便,淬透性优于碳素工具钢,变形易控制。但耐磨性和韧性仍较低,应用于中等批量、工件形状较复杂的冲裁模具。CrWMn钢的热处理工艺为:淬火温度820~840
℃油冷
,回火温度200
℃,硬度60~62HRC。9Mn2V钢的热处理工艺为:淬火温度780~820
℃油冷
,回火温度150~200
℃,空冷,硬度60~62HRC。注意
回火温度在200~300
℃范围有回火脆性和显著体积膨胀,应予避开。
Cr12和Cr12MoV为高碳高铬钢,耐磨性较高,淬火时变形很小,淬透性好,可用于大批量生产的模具,如硅钢片冲裁模。但该类钢种存在碳化物不均匀性,易产生碳化物偏析,冲裁时容易出现崩
刃
或断裂。其中,Cr12含碳量较高,碳化物分布不均比Cr12MoV严重,脆性更大一些。
Cr12型钢的热处理工艺选择取决于模具的使用要求,当模具要求比较小的变形和一定韧性时,可采用低温淬火、回火(Cr12为950~980
℃淬火,150~200
℃回火;Cr12MoV为1020~1050
℃淬火,180~200
℃回火
)。
若要提高模具的使用温度,改善其淬透性和红硬性,可采用高温淬火、回火
(Cr12为1000~1100
℃淬火,480~500
℃回火;Cr12MoV为1110~1140
℃淬火,500~520
℃回火
)。
高铬钢在275~375
℃区域有回火脆性,应予避免。
热冲裁模具用什么模具钢
4Cr3Mo2NiVNbB(HD)钢是专门为适用于热挤压黑色金属和铜合金模具(工作温度达700℃左右)的新型热作模具钢。
4Cr3Mo2NiVNbB钢随回火温度的升高,其硬度值比相应的3Cr2W8V钢的硬度值高出越多。在相同的硬度条件下,其断裂韧度KIC比3Cr2W8V钢高50%,在700℃下的高温短时抗拉强度高出70%,冷热疲劳抗力高出一倍,热磨损性能比3Cr2W8V钢高50%。
也可以使用硬质合金:YGl5、YG20用于冲裁模;或者使用钢结硬质合金,钢结硬质合金是一种新型的模具材料,是以一种或几种碳化物(碳化钛、碳化钨)为硬质相,以合金钢(如高速钢、铬钼钢)粉末为粘结剂,经配料、混料、压制、烧结而成的粉末冶金材料。其性能介于钢与硬质合金之间。它既有高的强度、韧性又可进行各种机械加工及热加工,并具有硬质合金的高硬度(经淬火、回火后可达(68~73)HRC、高耐磨性,因此,极适于制造各种模具。但由于硬质合金和钢结硬质合金价格贵,且又韧性差,因此宜用镶嵌件形式在模具中出现,以提高模具的使用寿命、节约材料、降低成本。
常用的钢结硬质合金牌号有GT35、TLW50、TLMW50、GW50和DT等。
冲压模具通常用什么材料
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。具体介绍如下:
1、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。
2、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。
3、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。
4、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。
5、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W6Mo5Cr4V2(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6W6Mo5Cr4V(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。
6、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。
7、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。
钢结硬质合金是以铁粉加入少量的合金元素粉末(如铬、钼、钨、钒等)做粘合剂,以碳化钛或碳化钨为硬质相,用粉末冶金方法烧结而成。钢结硬质合金的基体是钢,克服了硬质合金韧性较差、加工困难的缺点,可以切削、焊接、锻造和热处理。钢结硬质合金含有大量的碳化物,虽然硬度和耐磨性低于硬质合金,但仍高于其它钢种,经淬火、回火后硬度可达68~73HRC。
【拓展资料】
一、冲压模具的一般组成及作用:
1、上下托板、上下垫脚、上下模座:一般用A3、Q235等“软料”做成,起支撑整个模具、方便架模、落料等作用。
2、上、下模板:上、下模板起固定刀口、入块、入子、顶料销等作用,外定位、内定位、浮升引导销、两用销、导料板、浮块这些也是固定在下模板上的,下模板硬度要求必须在HRC58~62左右,硬度太低会影响冲裁质量。厚度一般为25~40mm。有的刀口直接割在模板上的,即在模板上直接挖刀口,这样做的话如果刀口缺了、打崩了、磨损了、有毛边就不好修模。
还有一种做法是挖入块,即把刀口挖在一个入块上(该入块习惯称为“下模刀口”),然后再把下模刀口装入下模板里面。高度要保证和下模板一样高,误差要在正负1~2条之内,最好正负0、005mm以内,一般磨床师傅或钳工师傅都可以达到。太多会把产品打出印子(模印)。
3、上、下垫板:垫板一般用Cr12制成。根据需要,每套模具的上下垫板厚度都不一样,看冲裁力,如果冲的孔少的话,上下垫板可以适当做薄一点8~10mm即可,如果冲孔比较多的话,就要适当做厚一点,一般17~20mm左右。下垫板上主要是落料孔、弹簧过孔、螺丝过孔、导柱透气孔等。
4、上、下夹板:上下夹板主要起固定凸模、冲头、导柱之用,一般17~20mm即可。冲压模具夹板的材料硬度一般不需要特别高,一般用软料即可,但是太软了也不行,有可能会把冲头的挂台直接拉到夹板里面去,把夹板拉坏。所以设计冲压模具,要从所要总裁的工件的冲裁工艺来考虑其模具的结构、模具材料的选材,所选冲床的吨位,冲裁间隙的大小等等,才能使加工完的工件毛刺更小,延长模具的使用寿命。
5、止挡板、脱料板:止挡板用Cr12即可,但脱料板必须使用硬料如Cr12Mov。止挡板和脱料板是通过M6或M8螺丝打合销然后锁在一起的,止挡板上面主要是一些过孔,冲头过孔、导柱过孔等。脱料板主要起脱料、压料、导正冲头等作用。
一般我们使用脱料板来导正凸模、导柱、冲头。生产铝料的话因为铝屑容易跳进脱料板里面,把冲头拉毛、或卡住冲头、把冲头拉断、拉出脱料板等,所以必须使用止挡板来导正冲头,而脱料板单边适当放大10~20条;或脱料板做两节的,上面一节用来导正、下面一节同样是单边放大10~20条。止挡板一般厚度8~17毫米,也是根据冲孔的多少、所要受到的力的大小来看的;脱料板一般厚度20~25mm。
6、凹模、凸模:也称冲头或刀口,是用来把多余的材料冲掉、切掉,或切开、刺破、拉伸。如:拉伸冲头、折弯冲头、滑块的插刀、打沙拉冲头、打凸包冲头、抽芽冲、铆合模的铆合冲头等等。。凹模凸模的材料需要的硬度较高,常用的凹模凸模材料有:Cr12Mo1v1、Cr12Mov、Skd-51、Skd-11、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。
软料:在冲压模具中,是指硬度在HRC35左右、硬度比较低的模具钢,如45#钢、A3、Q235等。用硬度稍微高一点的东西在上面敲一下,就能敲出个坑出来,这种材料很软、所以习惯称为“软料”,因为它的抗震性能比较好,一般用来制作冲压模具的上下托板、上下垫脚、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
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