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。
随着汽车工业的发展,人们对汽车的需求日益增长,其中影响生产的最大因素,是如何选用冲模材料。
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。
大型拉深件、汽车覆盖件的拉深模具材料
可以选用合金铸铁或高强度球墨铸铁。球墨铸铁能够浸入润滑油,组织中的石墨具有自润滑作用,能有效地减轻拉深中的摩擦,而且成本较低、容易加工。
高强度球墨铸铁可以采用双介质延迟冷却马氏体等温淬火,以获得较高的强度和韧性,硬度为55~58HRC。先将模具缓慢预热后再加热至880~900℃,保温后先空气预冷,然后盐水淬冷至550℃左右即转入油冷,当模温降至250℃左右,放入180~200℃的热油中等温保持2~3小时,再将油温降至170℃左右等温5~7小时,最后转入空冷。
球墨铸铁经过合金化、热处理和表面处理,完全能够用作汽车覆盖件拉伸模具,并介绍了球墨铸铁用作汽车覆盖件模具的实际使用情况。