冲压模具用什么钢材
发布时间:2020-07-19 浏览次数:次
冲压模具是日常在很多方面用的比较多的,那么冲压模具用什么钢材呢?对于这个问题,还要请专业做模具钢的机构提供全方位的介绍。东锜有限公司可为大众提供专业的知识,关于选用冲压模具材料的原则,有相关的介绍,还有不同材料的性能特点,下面一起来详细了解下吧。
冲压模具材料的选用原则
在冲压模具中,使用了各种金属材料和非金属材料,主要有碳钢、合金钢、铸铁、铸钢、硬质合金、低熔点合金、锌基合金、铝青铜、合成树脂、聚氨脂橡胶、塑料、层压桦木板等。
制造模具的材料,要求具有高硬度、高强度、高耐磨性、适当的韧性、高淬透性和热处理不变形(或少变形)及淬火时不易开裂等性能。
我们先来了解一下冲压模具材料的种类
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***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。
具种类
工作条件
对模具材料的性能要求
常用材料
冷冲模
冲裁模
主要用于各种板料的冲切成型,其刃口在工作过程中受到强烈的磨擦和冲击。
具有较高的耐磨性、冲击韧性以及耐疲劳断裂性能。
Cr12mov 、 Cr12 、 SKD11 、 T10A 、 W18Cr4V 、 6-5-4-2
挤压模
主要用于变形成型,工作时冲头承受巨大的压力,凹模则承受巨大的张力 ; 由于金属在型腔中剧烈流动,使冲头和凹模工作面受到强烈地摩擦,并使模具表面温度上升 200――300 ℃。
具有较高的变形抗力、耐磨性及断裂抗力,此外还应具有高的回火稳定性。
H13 、 3Cr2W8V 、 40Cr 、 38CrMoAl 、 5CrNiMo
拉伸模
主要用于具有一定塑性板料的拉深成型,工作应力不大,但凹模入口处承受强烈摩擦。
具有高的硬度及耐磨性,工作表面粗糙度较低
Cr12MoV 、 Cr12 、 D2 、 6-5-4-2 、 PeCu
弯曲模
主要用于具有一定塑性金属材料的弯曲成型,作用于模具的负荷不很大,但有一定摩擦。
具有高的耐磨性和断裂能力。
Cr12MoV 、 D2 、 T10A 、 S45C
a.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。
b.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。
c. 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。
d. 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。
e. 高速钢
高速钢具有模具钢中***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W6Mo5 Cr4V2(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 6W6Mo5 Cr4V(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 。
f. 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。g. 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。
h.新材料
冲压模具使用的材料属于冷作模具钢,是应用量大、使用面广、种类***多的模具钢。主要性能要求为强度、韧性、耐磨性。目前冷作模具钢的发展趋势是在高合金钢D2(相当于我国Cr12MoV)性能基础上,分为两大分支:一种是降低含碳量和合金元素量,提高钢中碳化物分布均匀度,突出提高模具的韧性。如美国钒合金钢公司的8CrMo2V2Si、日本大同特殊钢公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一种是以提高耐磨性为主要目的,以适应高速、自动化、大批量生产而开发的粉末高速钢。如德国的320CrVMo13,等。
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