相關鏈接：沖壓加工模具材料有什么？模具材料采用標準一定請牢記！

　　沖壓加工模具材料的選擇標準

　　在沖壓加工模具中，采用了各種各樣金屬材料材料和非金屬材料材料，主要包括碳素鋼、碳素鋼、生鐵、鑄鋼件、硬質合金、鑄造鋅合金、鋅基合金、鋁青銅、樹脂材料、聚氨酯塑膠、塑膠、壓合樺木板等。

　　生產制造模具的材料，規(guī)定具備高韌性、高韌性、高耐磨性、適度的延展性、高切削性能和熱處理工藝不皺(或者少變型)及熱處理時不容易裂開等性能。

　　我們首先來了解一下沖壓加工模具材料的類型

　　生產制造沖壓加工模具的材料有建筑鋼材、硬質合金、鋼結硬質合金、鋅基合金、鑄造鋅合金、鋁青銅、高分子材料材料等。現階段生產制造沖壓加工模具的材料絕大多數以材料為重，常見的模具工作中構件材料的種類有：調質鋼、低合金結構鋼、高碳鋼高鉻于中鉻合金鋼、中碳碳素鋼、高速鋼、基礎鋼及其硬質合金、鋼結硬質合金等。

　　具類型

　　工作性質

　　對模具材料的性能規(guī)定

　　常見材料

　　沖壓模具

　　沖裁模

　　關鍵用于各種板材的剪壓成形，其刀口在工作過程中遭受濃烈的摩擦和沖擊性。

　　具有很高的耐磨性、斷裂韌性及其耐疲勞斷裂性能。

　　Cr12mov、Cr12、SKD11、T10A、W18Cr4V、6-5-4-2

　　擠壓模

　　主要運用于變型成形，工作的時候沖針承擔很大的壓力，型腔則承擔非常大的支撐力;鑒于金屬材料在模腔中強烈流動性，使沖針和型腔工作臺面遭受強烈的磨擦，從而使模具外表溫度升高200——300℃。

　　具有很高的變形抗力、耐磨性及破裂抵抗力，此外還應具備強的回火穩(wěn)定性。

　　H13、3Cr2W8V、40Cr、38CrMoAl、5CrNiMo

　　拉伸模

　　主要運用于具有一定可塑性板材的拉深成形，工作應力并不大，但型腔入口承擔明顯磨擦。

　　具備強的強度及耐磨性，工作中外表粗糙度比較低

　　Cr12MoV、Cr12、D2、6-5-4-2、PeCu

　　彎曲模

　　主要運用于具有一定可塑性金屬材料材料的彎折成形，應用于模具的負載不非常大，但是一定磨擦。

　　具備強的耐磨性和破裂水平。

　　Cr12MoV、D2、T10A、S45C

　　a.調質鋼

　　在模具中運用比較多的調質鋼為T8A、T10A等，優(yōu)勢為生產加工性能好，價格低。但切削性能和紅硬性差，熱處理工藝變型大，承載力比較低。

　　b.低合金結構鋼

　　低合金結構鋼要在調質鋼的前提下加入適量合金成分。與調質鋼對比，降低了熱處理變形和干裂趨向，提升了鋼的切削性能，耐磨性亦不錯。用于制造模具的高合金鋼有 CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(編號CH-1)、6CrNiSiMnMoV(編號GD)等。

　　c. 高碳鋼高鉻合金鋼

　　常見的高碳鋼高鉻合金鋼有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1（編號D2），他們具有較強的切削性能、淬硬性和耐磨性，熱處理工藝變型不大，為超耐磨微變型模具鋼，承載力僅次高速鋼。但滲碳體縮松比較嚴重，一定要進行不斷鐓拔（徑向鐓、軸向拔）改鍛，從而降低滲碳體的不均勻性，提升應用性能。

　　d. 高碳鋼中鉻合金鋼

　　用以模具的高碳鋼中鉻合金鋼有Cr4W2MoV、Cr6WV 、Cr5MoV等，它們含鎂量比較低，碳化物滲碳體少，滲碳體分布均勻，熱處理工藝變型小，具有較好的切削性能和尺寸穩(wěn)定性。與滲碳體縮松相對性較嚴重的高碳鋼高鉻鋼對比，性能明顯改善。

　　e. 高速鋼

　　高速鋼具備模具鋼中最高的的硬度、耐磨性和抗拉強度，承載力非常高。模具常用的有W18Cr4V（編號8-4-1）和含鎢量較小的W6Mo5 Cr4V2（編號6-5-4-2，國外型號為M2）同時為提升延展性研發(fā)的降碳降釩 高速鋼 6W6Mo5 Cr4V（編號6W6或稱低碳環(huán)保M2）。高速鋼也要改鍛 ，以提升其滲碳體遍布 。

　　f. 基材鋼

　　在高速鋼的基本特征上加上少量其他原素，適度調整含碳，以提升鋼的性能。這種鋼材牌號通稱基材鋼。他們不但有高速鋼的特征，具有一定的耐磨性和強度，并且抗疲勞性和韌度均好于高速鋼，為高強韌性冷工模具鋼，材料成本費又比高速鋼低。模具常用的基材鋼有 6Cr4W3Mo2VNb（編號65Nb）、7Cr7Mo2V2Si（編號LD）、5Cr4Mo3SiMnVAL（編號012AL）等。

　　g. 硬質合金和鋼結硬質合金

　　硬質合金的硬度和耐磨性高過其他一切類型的模具鋼，但抗拉強度和延展性差。作為模具的硬質合金是鎢鈷類，對破壞性小又耐磨性要求較高的模具，可以選用含鈷量相對較低的硬質合金。對破壞性大一點的模具，可以選用含鈷量相對較高的硬質合金。

　　鋼結硬質合金要以粉絲添加少量合金成分粉末狀（如鉻、 鉬 、鎢、釩等）做黏合劑，以炭化 鈦或鈷合金為硬質的相 ，用粉未冶金方式煅燒成的。鋼結硬質合金的基材是鋼，解決了硬質合金延展性較弱、生產加工艱難的缺陷，能夠鉆削、電焊焊接、鑄造和熱處理工藝。 鋼結硬質合金含有大量滲碳體，盡管硬度和耐磨性小于硬質合金，但仍然高過其他鋼材牌號，經熱處理、淬火后強度可以達到 68 ~ 73HRC。

　　h.新材料

　　沖壓加工模具所使用的材料歸屬于冷工模具鋼，是運用量多、應用范圍廣、類型數最多的模具鋼。關鍵性能要求是抗壓強度、延展性、耐磨性?，F階段冷工模具鋼的發(fā)展方向要在鐵素體不銹鋼D2（等同于在我國Cr12MoV）性能前提下，分成兩個支系：一種是減少含碳和合金成分量，增強鋼中滲碳體遍布勻稱度，突顯提升模具的延展性。如美國釩碳素鋼企業(yè)的8CrMo2V2Si、日本大同市特殊鋼材企業(yè)的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是以提升耐磨性為主要目標，以滿足快速、自動化技術、批量生產而研發(fā)的粉末狀高速鋼。如德國320CrVMo13，等。

　　有效選擇模具材料及執(zhí)行正確熱處理方法是保障模具壽命的重要。對主要用途不同類型的模具，應依據其運行狀態(tài)、承受力條件和被生產加工材料的性能、生產批量及生產效率等多種因素充分考慮，并且對以上規(guī)定的各種性能有一定的偏重于，隨后做出對鋼材牌號及熱處理的相對應挑選。

　　1. 生產批量

　　當五金沖壓件的生產批量非常大時，模具工作零件模座和型腔的材料應選擇品質高、耐磨性好一點的模具鋼。針對模具的其它工藝結構部分協助構造部分零件材料，也需要隨之提升。在大批量并不大時，盡可能放開對材料性能的需求，以控制成本。

　　2. 被沖壓加工材料的，性能、模具零件的適用范圍

　　在被沖壓件加工的材料偏硬或變形抗力較大時，沖壓模具的凸、型腔應選擇耐磨性好、強度大的材料。拉深不銹鋼板時，可采取鋁青銅型腔，因為他具有較強的抗黏著性。而模具導柱則需要耐磨損和比較好的延展性，故大多采用高碳鋼表層滲碳處理。亦如，調質鋼的主要不足是切削性能差，在沖壓模具零件斷面尺寸較大時，熱處理后其核心強度依然比較低，可是，在行程安排頻次很大的壓床邊工作的時候，因為它的抗沖擊性好反倒變成優(yōu)勢。針對定位板、卸料板類零件，不僅需要一定的抗壓強度，并且規(guī)定在工作過程中變型小。此外，還能夠選用冷暴力和深冷處理、真空處理和表面強化的辦法提升模具零件的性能。針對凸、型腔工作性質比較差的冷擠壓模，應選擇有充足強度、抗壓強度、延展性、耐磨性等各項機械設備性能比較好的模具鋼，與此同時應具有一定的紅硬性和熱疲勞極限等。

　　3. 材料性能

　　應注意材料的冷熱交替生產加工性能和工廠目前標準。

　　4. 降低成本

　　留意選用微變型模具鋼，從而減少機械加工花費。

　　5. 開發(fā)設計專用型模具鋼

　　對特別要求的模具，應開發(fā)研究具備專業(yè)性能的模具鋼。

　　6. 考慮到在我國模具的生產與應用情況

　　挑選模具材料應該根據模具零件的適用范圍來確定，保證在符合關鍵標準前提下，采用價格便宜的材料，控制成本。

　　由來：模具人雜志期刊。

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