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
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凸、凹模材料
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热处理HRC
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分离模具
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形状简单,且尺寸小
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T8A T10A 9Mn2V CrWMn GCr15 9CrSi
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58-62
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形状复杂,且尺寸较大
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CrWMn Cr12 Cr12MoV
Cr6Wv YG15 YG20
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58-62
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硅钢片冲模
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Cr12MoV 20Cr4W2MoV
YG15 YG20
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60-62
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精密冲裁模
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Cr12MoV W18Cr4V
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58-62
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镶块组合模
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T10A 9Mn2V Cr12Mov
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58-62
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成行模具
大型模具
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弯曲模
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T10A Cr12 0Mn2V
CrWMn Cr12Mo Cr12MoV Cr6WV
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58-62
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拉深、翻边、胀形模等
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Cr12 CrWMn Cr12MoV Cr6WMn
W18Cr4V W6Mo5Cr4V2 YG8 YG15 GW50
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58-62
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汽车覆盖件冲模等
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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)
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45-50(55)
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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
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材 料
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热 处 理
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上、下模凹(板)
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HT200-400 Q235 Q275 45
ZG230-450 ZG270-500
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调质处理
28-32HRC
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模 钢
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Q235 Q275 45
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导柱、导套
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(滑动)
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10-20 导柱渗碳淬火60-64HRC
GCr15 导套渗碳淬火58-62HRC
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(滚动)
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固定板、卸料板、侧压板、推料板、顶板、承料板等
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45 Q235 Q275
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垫 板
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45
T8A
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43-48HRC
54-58HRC
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定位板
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T8A
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54-58HRC
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顶杆、推秆、打秆、挡料板、挡料钉等
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45
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43-48HRC
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压 边 圈
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45 T8A T10A
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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
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T8 T8A
T10 T10A
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58-62HRC
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护套、衬板
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Q235 20
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弹簧、簧片
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65Mn 60Si2Mn
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43-48HRC
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螺母、垫圈
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Q235`
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销、螺钉、螺栓
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45 Q235
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(45) 43-48HRC
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