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冷冲压模具用什么型号铸铁铸造

发布时间:2022-12-14 20:21:09

㈠ 制作模具,一般是使用什么材料

摘要:通过对汽车模具设计标准的研究,介绍了几种常用模具材料的使用性能,以及模具材料的成本、使用寿命等的比对。结果表明,合理的选用模具的材料,会降低成本、缩短制造周期、方便维修、减少钳工劳动强度。

模具是冲压生产的关键工艺装备,随着模具行业的不断发展,模具在兵器工业、机械工业及日用品的生产中应用越来越广泛。我国的模具行业已步入了高速发展时期,但模具的制造水平和使用性能与世界上发达国家相比,还有很大的差距。

现代汽车90%以上的白车身零件,都靠冲压模具实现大批量生产。

根据汽车冷冲模具的使用寿命要求:在正常使用、维修状态下,能多批次、小批量生产出50万辆合格零件。故模具材料的性能、质量对模具的使用寿命有极大的影响。因此,模具材料的研究和开发,一直受到模具钢生产厂商的重视,并得到了迅速的发展。

1.模具材料的现状

近年来,我国模具钢生产技术发展较快,用于制造冷冲压模具材料主要分为以下几类:

(1)高碳低合金冷作模具钢,如:9SiCr、7CrSiMnMoV、8Cr2MnWMoVS等。

(2)抗磨损冷作模具钢,如:6Cr4W3Mo2VNb、Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1等。

(3)抗冲击冷作模具钢,如:4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si等。

(4)冷作模具用高速钢,如:W6Mo5Cr4V2、W12Mo3Cr4V3N、W9Mo3Cr4V等。

2.汽车模具材料的使用性能

(1)冲裁模材料的使用要求

对于薄板冲裁模具的用材要求具有高的耐磨性和硬度,而对厚板冲裁模除了要求具有高的耐磨性、抗压屈服点外,为防止模具断裂或崩刃,还应具有高的断裂抗力、韧性。

(2)拉延、整形模材料的使用要求

要求模具工作零件材料具有高的耐磨性和硬度、一定的强韧性以及较好的切削加工性能、良好的抗粘附性(抗咬合性),而且热处理时变形要小。

根据汽车厂生产冲压件的模具现状,汽车模具主要采用的材料为:钼铬铸铁、Cr12MoV、铸态空冷钢。

钼铬铸铁:属于镍硬白口铸铁系中高铬白口铸铁的一种,由于其共晶组织由一种M7C3型碳化物和奥氏体其它转变物组成,其基体退火成马氏体后能表现出很高的耐磨性,同时其含有的铬能显著提高强度、硬度和耐磨性、锰能显著提高韧性,而且钼能使钢的晶粒细化,提高淬透性。其热处理的方法为表面淬火,大量节省热处理时间,淬火后硬度HRC50

㈡ 冲压模具用什么钢材

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。

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。

在无法满足成型条件的情况下,国际上逐渐研究超高强度钢板的热冲压成形技术。该技术是综合了成形、传热以及组织相变的一种新工艺,主要是利用高温奥氏体状态下,板料的塑性增加,屈服强度降低的特点,通过模具进行成形的工艺。

(2)冷冲压模具用什么型号铸铁铸造扩展阅读

冲压模具的工艺性质类别:

a、冲裁模:沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。如落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等。

b、弯曲模:使板料毛坯或其他坯料沿着直线(弯曲线)产生弯曲变形,从而获得一定角度和形状的工件的模具。

c、拉深模:是把板料毛坯制成开口空心件,或使空心件进一步改变形状和尺寸的模具。

d、成形模:是将毛坯或半成品工件按图凸、凹模的形状直接复制成形,而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。如胀形模、缩口模、扩口模、起伏成形模、翻边模、整形模等。

㈢ 冷冲压模具设计实例

1 前言
冲压是利用安装在冲压设备(主要是压力机)上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件(俗称冲压或冲压件)的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行变形加工,且主要采用板料来加工成所需零件,所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一,隶属于材料成型工程。
冲压所使用的模具称为冲压模具,简称冲模。冲模是将材料(金属或非金属)批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要,没有符合要求的冲模,批量冲压生产就难以进行;没有先进的冲模,先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素,只有它们相互结合才能得出冲压件。与机械加工及塑性加工的其它方法相比,冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。
(1) 冲压加工的生产效率高,且操作方便,易于实现机械化与自动化。
(2)冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度,且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。
(3)冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件,如小到钟表的秒表,大到汽车纵梁、覆盖件等,加上冲压时材料的冷变形硬化效应,冲压的强度和刚度均较高。
(4)冲压一般没有切屑碎料生成,材料的消耗较少,且不需其它加热设备,因而是一种省料,节能的加工方法,冲压件的成本较低。
由于冲压加工的零件种类繁多,各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同,因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来,可分为分离工序和成形工序两大类;分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压(俗称冲裁件)的工序;成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。
上述两类工序,按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序,每种基本工序还包含有多种单一工序。
在实际生产中,当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时,若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案,即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成,称为组合的方法不同,又可将其分为复合-级进和复合-级进三种组合方式。
复合冲压——在压力机的一次工作行程中,在模具的同一工位上同时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方法式。
级进冲压——在压力机上的一次工作行程中,按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。
复合-级进——在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。
冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模等;按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。但不论何种类型的冲模,都可看成是由上模和下模两部分
组成,上模被固定在压力机工作台或垫板上,是冲模的固定部分。工作时,坯料在下模面上通过定位零件定位,压力机滑块带动上模下压,在模具工作零件(即凸模、凹模)的作用下坯料便产生分离或塑性变形,从而获得所需形状与尺寸的冲件。上模回升时,模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来,以便进行下一次冲压循环。
此设计针对所给的零件进行了一套冷冲压模具的设计,其中设计内容为分析零件的冲裁工艺性(材料、工件结构形状、尺寸精度),拟定零件的冲压工艺方案及模具结构,排样,裁板,计算冲压工序压力,选用压力机及确定压力中心,计算凸凹模刃口尺寸,主要零、部件的结构设计和加工工艺编制,压力机的校核。
冲裁模设计题目
如图1所示零件:垫扳
生产批量:大批量
材料:08F t=2mm
设计该零件的冲压工艺与模具
2 零件的工艺分析
2.1 结构与尺寸
该零件结构简单,形状对称。
硬钢材料被自由凸模冲圆形孔,查《冷冲压工艺及模具设计》表3-8,可知该工件冲孔的最小尺寸为1.3t,该工件的孔径为:Φ6>1.3t=1.3×2=2.6。
由于该冲裁件的冲孔边缘与工件的外形的边缘不平行,故最小孔边距不应小于材料厚度t,该工件的空边距(20)>t=2,(10)>t=2,均适宜于冲裁加工。
2.2 精度
零件内、外形尺寸均未标注公差,属自由尺寸,可按IT14级确定工件尺寸的公差,经查表得,各尺寸公差分别为:
零件外形:58 , 38 , 30 , 16 , 8
零件内形:6
孔心距:18±0.215,
利用普通冲裁方式可以达到零件图样要求。
2.3 材料
08F,属于碳素结构钢,查《冷冲压工艺及模具设计》附表1可知抗剪强度τ=260MPa,断后伸长率=32%。此材料具有良好的塑性和较高的弹性,其冲裁加工性能好。
根据以上分析,该零件的工艺性较好,可以进行冲裁加工。
3 确定冲裁工艺方案
该零件包括落料、冲孔两个基本工序,可以采用以下几种工艺方案:
(a)先落料,再冲孔,采用单工序模生产;
(b)采用落料——冲孔复合冲压,采用复合模生产;
(c)用冲孔——落料连续冲压,采用级进模生产。
方案(a)模具结构简单,但需要两道工序,两套模具才能完成零件的加工,生产效率低,难以满足零件大批量生产的要求。由于零件结构简单,为了提高生产效率,主要采用复合冲裁或级进冲裁方式。采用复合冲裁时,冲出的零件精度和平直度好,生产效率高,操作方便,通过设计合理的模具结构和排样方案可以达到较好的零件质量。
根据以上分析,该零件采用复合冲裁工艺方案。
4 确定模具总体结构方案
4.1 模具类型
根据零件的冲裁工艺方案,采用复合冲裁模。复合模的主要结构特点是存在有双重作用的结构零件——凸凹模,凸凹模装在下模称为倒装式复合模。采用倒装式复合模省去了顶出装置,结构简单,便于操作,因此采用倒装式复合冲裁模。
4.2 操作与定位方式
虽然零件的生产批量较大,但合理安排生产,可用手工送料方式能够达到批量要求,且能降低模具成本,因此采用手工送料方式。考虑到零件尺寸大小,材料厚度,为了便于操作和保证零件的精度,宜采用导料板导向,固定挡料销挡料,并与导正销配合使用以保证送料位置的准确性,进而保证零件精度。为了保证首件冲裁的正确定距,采用始用挡料销,采用使用挡料销的目的是为了提高材料利用率。
4.3 卸料与出件方式
采用弹性卸料的方式卸料,弹性卸料装配依靠橡皮的弹力来卸料,卸料力不大,但冲压时可兼起压料作用,可以保证冲裁件表面的平面度。为了方便操作,提高零件生产率,冲件和废料采用由凸模直接从凹模洞口推下的下出件方式。
4.4 模架类型及精度
考虑到送料与操作的方便性,模架采用后侧式导柱的模架,用导柱导套导向。由于零件精度要求不是很高,但冲裁间隙较小,因此采用I级模架精度。
4.5 凸模设计
凸模的结构形式与固定方法:
落料凸模刃口部分为非圆形,为便于凸模与固定板的加工,可设计成固定台阶式,中间台阶和凸模固定板以H7/m6过渡配合,凸模顶端的最大台阶是用其台肩挡住凸模,在卸料时不至于凸模固定板中拉出。并将安装部分设计成便于加工的长圆形,通过接方式与凸模固定板固定。
5 工艺设计计算
5.1 排样设计与计算
零件外形近似矩形,轮廓尺寸为58×30。考虑操作方便并为了保证零件精度,采用直排有废料排样。如图1所示:

查《冷冲压工艺及模具设计》表3-13,工件的搭边值a=2,沿边的搭边值a1=2.2。级进模送料步距为S=30+2=32mm
条料宽度按表3-14中公式计算:
B -0△=(Dmax+2a1)-△0 查表3-15得:△=0.6
B=(58+2×2.2) =62.4 (㎜)
由零件图近似算得一个零件的面积为1354.8㎜2,一个进距内的坏料面积
B×S=62.4×32=1996.8㎜2。因此一个进距内的材料利用率为:
=(A/BS)×100﹪=67.8﹪
查《冷冲压工艺及模具设计》附表3选用板料规格为710×2000×2。
采用横裁时,剪切条料尺寸为62.4。一块板可裁的条料为32,每间条可冲零件个数22个零件。则一块板材的材料利用率为:
=(n×A0/A)×100﹪
=(22×32×1354.8/710×2000)×100﹪=67.2﹪
采用纵裁时,剪切条料尺寸为62.4。一块板可裁的条料为11,每条可冲零件个数62个零件,则一块板材的材料利用率为:
=(n×A0/A)×100﹪
=(11×62×1354.8/710×2000)×100﹪=59.2﹪
根据以上分析,横裁时比纵裁时的板材的材料利用率高,因此采用横裁。
5.2 计算冲压力与压力中心,初选压力机
冲裁力:根据零件图可算得一个零件外周边长度:
L1=16π+8+28+38×2

内周边长度之和:
L=2π×3=18.84㎜
查《冷冲压工艺及模具设计》附表1可知: MPa;
查《冷冲压工艺及模具设计》附表3可知:Kx=0.05, KT=0.055.
落料力:
F落=KL1 t T
=1.3×162.27×2×260
=109.69KN
冲孔力:
F孔=KL2 t T
=1.3×6 ×2×260
=12.74
KN
卸料力:
Fx=KxF落
=0.05×109.69
=5.48KN
推件力:
根据材料厚度取凹模刃口直壁高度h=6,
故:n=h/t=3
FT=nKtF孔
=3×0.055×25.47
=4.20KN
总冲压力:
FЁ= F落+ F孔+Fx+ FT
则FЁ=109.69+12.74+5.48+4.20
=132.11KN
应选取的压力机公称压力:25t.
因此可初选压力机型号为J23-25。
当模具结构及尺寸确定之后,可对压力机的闭合高度,模具安装尺寸进行校核,从而最终确定压力机的规格。
确定压力中心:画出凹模刃口,建立如图所示的坐标系:

由图可知,该形状关于X轴上下对称,关于Y轴左右对称,则压力中心为该图形的几何中心。即坐标原点O。该点坐标为(0,0)。
5.3 计算凸、凹模刃口尺寸及公差
由于模具间隙较小,固凸、凹模采用配作加工为宜,由于凸、凹模之间存在着间隙,使落下的料或冲出的孔都带有锥度。落料件的尺寸接近于凹模刃口尺寸,而冲孔件的尺寸接近于凸模刃口尺寸。固计算凸模与凹模刃口尺寸时,应按落料与冲孔两种情况分别进行。由此,在确定模具刃口尺寸及其制造公差时,需遵循以下原则:
(I)落料时以凹模尺寸为基准,即先确定凹模刃口尺寸;考虑到凹模刃口尺寸在使用过程中因磨损而增大,固落料件的基本尺寸应取工件尺寸公差范围较小尺寸,而落料凸模的基本尺寸则按凹模基本尺寸减最小初始间隙;
(II)冲孔时以凸模尺寸为基准,即先确定凸模刃口尺寸,考虑到凸模尺寸在使用过程中因磨损而减小,固冲孔件的基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较大尺寸,而冲孔凹模的基本尺寸则按凸模基本尺寸加最小初始间隙;
(III)凸模与凹模的制造公差,根据工件的要求而定,一般取比工件精度高2~3级的精度,考虑到凹模比凸模的加工稍难,凹模比凸模低一级。
a): 落料凹模刃口尺寸。按磨损情况分类计算:
i)凹模磨损后增大的尺寸,按《冷冲压工艺及模具设计》公式:DA=(Dmax-X△);计算,取 δA=△/4,制件精度为IT14级,故X=0.5
58 : DA1 =(58-0.5×0.74 ) =57.63 (㎜)
38 : DA2=(38-0.5×0.62) =37.69 (㎜)
30 : DA3=(30-0.5×0.52) =29.74 (㎜)
16 : DA4=(16-0.5×0.43) =15.785 (㎜)
8 : DA5=(8-0.5×0.36) =7.18 (㎜)
ii)凹模磨损后不变的尺寸,按《冷冲压工艺及模具设计》公式:CA=(Cmin+X△)±0.5δA: 计算,取δA=△/4 ,制件精度为IT14级,故X=0.5
18±0.215: Cd1=(17.785+0.5×0.43)±0.43/8=18±0.05375(㎜)
冲裁间隙影响冲裁件质量,在正常冲裁情况下,间隙对冲裁力的影响并不大,但间隙对卸力、推件力的影响却较大。间隙是影响模具寿命的主要因素。间隙的大小则直接影响到摩擦的大小,在满足冲裁件质量的前提下,间隙一般取偏大值,这样可以降低冲裁力和提高模具寿命。
查《冷冲压工艺及模具设计》表3-3可知Zmax=0.360㎜ , Zmin=0.246㎜
相应凸模按凹模实际尺寸配作,保证最小合理间隙为0.246mm
冲孔凸模刃口尺寸。冲孔凸模为圆形,可按《冷冲压工艺及模具设计》公式dT=(dmin+x△) 计算,取δT=△/4,制件精度为IT14级,故X=0.5
12 : dT1=(6+0.5×0.30) =6.15
6 设计选用零件、部件,绘制模具总装草图
6.1 凹模设计
凹模的结构形式和固定方法:凹模采用矩形板状结构和通过用螺钉、销钉固定在凹模固定板内,其螺钉与销钉与凹模孔壁间距不能太小否则会影响模具强度和寿命,其值可查《冷冲压工艺及模具设计》表3-23。
凹模刃口的结构形式:因冲件的批量较大,考虑凹模有磨损和保证冲件的质量,凹模刃口采用直刃壁结构,刃壁高度取6mm, 漏料部分沿刃口轮廓单边扩大0.5 mm
凹模轮廓尺寸的确定:
查《冷冲压工艺及模具设计》表3-24,得:K=0.28;
查《冷冲压工艺及模具设计》表3-25, 得: s2=36;
凹模厚度H=ks=0.28×58=16.24(㎜)
B=s+(2.5~4.0)H
=58+(2.5~4.0)×16.24
=98.6~122.96 (㎜)
L=s1+2s2
=30+2×36
=102 (㎜)
根据算得的凹模轮廓尺寸,选取与计算值相接近的标准凹模板轮廓尺寸为L×B×H=125×125×28.5(㎜)
凹模材料和技术要求:凹模的材料选用T10A。工件部分淬硬至HRC58~62。外轮廓棱角要倒钝。
如图2所示:

图2 落料凹模
6.2 凸模设计
6.2.1 凸模的结构形式与固定方法
冲孔部分的凸模刃口尺寸为圆形,为了便于凸模和固定板的加工,将冲孔凸模设计成台阶式。
为了保证强度、刚度及便于加工与装配,圆形凸模常做成圆滑过渡的阶梯形,小端圆柱部分。是具有锋利刃口的工作部分,中间圆柱部分是安装部分,它与固定板按H7/m6配合,尾部台肩是为了保证卸料时凸模不致被拉出,圆形凸模采用台肩式固定。
6.2.2 凸模长度计算
凸模的长度是依据模具结构而定的。
采用弹性卸料时,凸模长度按公式L=h1+h2+h3计算,
式中 L---凸模长度,mm;
h1---凸模固定板厚度,mm;
h2----卸料板厚度,mm ;
h3----卸料弹性元件被预压后的厚度
L=22mm+10mm+18.5mm
=50.5mm
6.2.3 凸模的强度与刚度校核
一般情况下,凸模强度与刚度足够,由于凸模的截面尺寸较为积适中,估计强度足够,只需对刚度进行校核。
对冲孔凸模进行刚度校核:
凸模的最大自由长度不超过下式:
有导向的凸模Lmax≤1200 ,其中对于圆形凸模Imin=∏d4/64
则Lmax≤1200 =24.00mm
由此可知:冲孔部分凸模工作长度不能超过24.00mm,根据冲孔标准中的凸模长度系列,选取凸模的长度:50.5
6.2.4 凸模材料和技术条件
凸模材料采用碳素工具钢T10A,凸模工作端(即刃口)淬硬至HRC 56~60,凸模尾端淬火后,硬度为HRC 43~48为宜。
如图3所示:

图3 冲孔凸模

6.3 凸凹模的设计
6.3.1 凸凹模的结构形式与固定方法
凸凹模的结构简图如图4所示:

图4 凸凹模

凸凹模与凸凹模固定板的采用H7/m6配合。
6.3.2 校核凸凹模的强度
冲孔边缘与工件外开边缘不平行时,凸凹模的最小壁厚不应小于材料厚度t=2mm,而实际最小壁厚为5mm,故符合强度要求。
6.3.3 凸凹模尺寸的确定
凸凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配作并保证最小间隙为Zmin=0.246mm,内形刃口尺寸按凸模尺寸配做并保证最小间隙为Zmin=0.246mm。
6.3.4 凸凹模材料和技术条件
凸凹模材料采用碳素工具钢T10A,淬硬至56~60HRC。
6.4 定位零件
定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上相对凸、凹模有正确的位置。
选用固定挡料销一个。挡料销的作用是挡住条料搭边或冲件轮廓以限定条料送进的距离,固定挡料销固定在位于下模的凸凹模上,规格为GB/T7694.10-94,材料45号钢,硬度为43~48HRC
选用导料销两个。导料销的作用是保证条料沿正确的方向送进,位于条料的后侧(条料从右向左送进)尺寸规格为6X2,如图5所示:

图5 导料销

6.5 卸料与出件装置
出件方式是采用凸模直接顶出的下出料方式。
由于卸料采用弹性卸料的方式,弹性卸料装置由卸料板、卸料螺钉和弹性元件组成。
卸料板:
弹性卸料板的平面尺寸等于或稍大于凹模板的尺寸,厚度取凹模厚度的0.6~0.8倍, 卸料板与凸模的单边间隙按《冷冲压工艺及模具设计》表3-32选取,t>1mm时,单边间隙为0.15mm。
为了便于可靠卸料,在模具开启状态时,卸料板工作平面应高出凸模刃口尺寸端面0.3~0.5,卸料板的尺寸规格为:125mmX125mmX10mm,材料为:45#钢。如图6所示:

图6 卸料板

卸料螺钉:
卸料螺钉采用标准的阶梯形螺钉,根据卸料板的尺寸选择4个卸料螺钉,规格为,JB/T7650.5-94。如图7所示:

图7 卸料螺钉

卸料装置:
由于橡皮允许承受的负荷较大,安装调整方便,因此选用橡皮作为弹性元件,
卸料橡皮的选择原则:
为了保证卸料正常工作,应使橡皮工作时的弹力大于或等于卸料力FX
FXY=AP≥FX=5.48KN
式中FXY—橡皮工作时的弹力,A—橡皮的横截面积,P—与橡橡皮压缩量有关的单位压力,一般预压时压缩量为10%~15%。由《冷冲压工艺及模具设计》图3-64知,取P=0.6MPa,求得A=91.3cm2,由《冷冲压工艺及模具设计》表3-33中的公式求得橡皮尺寸规格为35×26×24
根据工件材料厚度为2mm,冲裁时凸模进如凹模的深度为1mm,模具维修时刃磨留量为2mm,开启时卸料板高于凸模1mm,则求得总工作行程:h工件=6mm,
使用橡皮时,不应使最大压缩量超过橡皮自由高度的35%~45%否则是皮的自由高度应为:
H=h/(0.25~0.30)
=6/(0.25~0.30)
=20~24mm
模具组装时的预压缩量为:
H预=(10%~15%)H
=2.4~3.6mm
取H预=3mm
由此可知:安装橡皮高度尺寸为21mm,
式中的H———所需的工作行程。
由上式所得的高度,还在按下式进行校核:
0.5≤H/B≤1.5
如果H/D超过1.5,应把橡皮分成若干段,并在橡皮之间垫上钢圈。
由《冷冲压工艺及模具设计》表3-33中的公式求得橡皮尺寸规格为35×26×24
6.6 模架及其它零件的选用
6.6.1 模柄
模柄的作用是把上模固定在压力机滑块上,同时使模具中心通过滑块的压力中心,模柄的直径与长度与压力机滑块一致,模柄的尺寸规格选用凸缘模柄,用3~4个螺钉固定在上模座上。
如图8所示:

图8 模柄

6.6.2 模座
标准模座根据模架类型及凹模同界尺寸选用,
上模座:125mm ×125mm×35mm;
下模座:125mm×125mm×45mm;
模座材料采用灰口铸铁,它具有较好的吸震性,采用牌号为HT200。
6.6.3 垫板
垫板的作用是承受并扩散凸模或凹模传递的压力,以防止模座被挤压损伤。
是否要用板,可按下式校核:
P=F12/A
式中P—凸模头部端面对模座的单位面积压力;
F12—凸模承受的总压力;
A—凸模头部端面与承受面积。
由于计算的P值大于《冷冲压工艺及模具设计》表3-34模座材料的许应压力,因此在工作零件与模座之间加垫板。
垫板用45号钢制造,淬火硬度为HRC43~48,其尺寸规格为:
125mm×125mm×10mm。
上下面须磨平,保证平行。
如图9所示:

图9 垫板

模架选用后侧导柱标准模架:
上模座:L×B×H =125mm×125mm×35mm
下模座:L×B×H=125mm×125mm×45mm
导柱:D×L=¢22mm×150mm
导套:d×L×D=Φ35mm×85mm×Φ38mm
模架的闭合高度:160~190mm
垫板厚度:10mm;
凸模固定板厚度:22 mm
上模底板厚:35 mm,
凹模厚度:28.5mm
橡皮厚:24mm
卸料板厚度10 mm
凸凹模固定板厚度:45 mm,
下模底板厚:45 mm
模具的闭合厚度:
Hd=35+10+22+28.5+2+1+45+45
=188.5mm
6.6.4 冲压设备的选择
选用开式双柱可倾压力机J23-25。
公称压力为25t,
滑块行程为65mm,
最大闭合高度270mm,
滑块中心线至床身距离200 mm,
工作台尺寸:370 mm×560 mm,
垫板厚度:50 mm,
模柄孔尺寸:Φ40 mm×60 mm.
6.6.5 紧固件的选用
上模螺钉:螺钉起联接紧固作用,上模上6个,45钢,尺寸为M8X70下模螺钉:6个,45钢,尺寸为M6X55.销钉起定位作用,同时也承受一定的偏移力.上模3个,45钢,尺寸为Φ6X60.

7 压力机的校核
7.1 公称压力
根据公称压力的选取压力机型号为J23-25,它的压力为25t>15.79t,所以压力得以校核;
7.2 滑块行程
滑块行程应保证坯料能顺利地放入模具和冲压能顺利地从模具中取出.这里只是材料的厚度t=2mm,卸料板的厚度H=10mm,及凸模冲入凹模的最大深度2mm,即S1=2+10+2=14mm<S=65mm,所以得以校核.
7.3 行程次数
行程次数为105次/min.因为生产批量为中批量,又是手工送料,不能太快,因此是得以校核.
7.4 工作台面的尺寸
根据下模座L×B=125mm×125mm,且每边留出60~100mm,即L1×B1=325mm×325mm,而压力机的工作台面L2×B2=560mm×370mm,冲压件和废料从下模漏出, 漏料尺寸小于58mm×30mm,而压力机的孔尺寸为250×250,故符合要求,得以校核;
7.5 滑块模柄孔尺寸
滑块上模柄孔的直径为40mm,模柄孔深度为60mm,而所选的模柄夹持部分直径为30mm,长度为48mm,故符合要求,得以校核;
7.6 闭合高度
由压力机型号知Hmax=270mm M=80 H1=70
Hmin=Hmax–M= 270-80=190
(M为闭合高度调节量/mm,H1为垫板厚度/mm)
由公式得:( Hmax–H1)-5≥H≥( Hmin–H1)+10,得
(270–70)-5≥188.5≥(190–70)+10
即 195≥188.5≥120 ,所以所选压力机合适,即压力机得以校核.

8 模具主要零件加工工艺规程的编制
8.1 冲压模具制造技术要求
模具精度是影响冲压件精度的重要因素之一,为了保证模具精度,制造时应达到以下技术要求:
a、组成冲压模具的所有零件,在材料加工精度和热处理质量等方面均应符合相应图样的要求。
b、组成模架的零件应达到规定的加工要求,装配成套的模架应活动自如,并达到规定的平行度和垂直度要求
c、模具的功能必须达到设计要求.
d、为了鉴别冲压件的质量,装配好的模具必须在生产条件下试模,并根据试模存在问题进行修整,直至试出合格的冲压件为止。
8.2 总装工艺
总装图如图15所示:

图15 总装图
1— 下模座 2—导柱 3—内六角螺钉¢8×70 4—内六角螺钉¢8×60
5—导套 6—凸模固定板 7—冲孔凸模 8—垫板 9—上模座 10—销钉
11—模柄 12—打料杆 13—连接推杆 14—凸凹模 15—卸料板
16—推件块 17—凹模 18—活动挡料销 19—推板 20—弹性橡胶
21—凸凹模固定板 22—卸料螺钉 23—导料销

㈣ 做冷冲模冲头用什么钢最合适

10mm厚度的Q235热轧钢板模冲头用什么钢?(1)10MM厚的材料是成型模还是落料(剪切、冲孔)

落料(剪切、冲孔):最好用cr12、Cr12W、Cr12Mo1V1、因为热处理变形小,T8、T10热处理变形大。

成型模:4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si、65Mn 、50Mn2 、因为它的韧性好硬度也高,T8、T10韧性差
热处理不是看一下书就能操作,这像游泳一样要实践过的。因为每一样材料牌号不同工艺也不同。

㈤ 常用的冷冲压模具材料有哪些,各有什么用途

冲压模具工作零件材料的要求

冲压模具工作时要承受冲击、振动、摩擦、高压和拉伸、弯扭等负荷,甚至在较高的温度下工作(如冷挤压),工作条件复杂,易发生磨损、疲劳、断裂、变形等现象。因此,对模具工作零件材料的要求比普通零件高。

由于各类冲压模具的工作条件不同,所以对模具工作零件材料的要求也有所差异。

1.冲裁模材料的要求
对于薄板冲裁模具的工作零件用材要求具有高的耐磨性和硬度,而对厚板冲裁 模除了 要求具有高的耐磨性、抗压屈服点外,为防止模具断裂或崩刃 ,还应具有高的断裂抗力、较高的抗弯强度和韧性。

2. 拉深模材料的要求
要求模具工作零件材料具有良好的抗粘附性(抗咬合性)、高的耐磨性和硬度、一定的强韧性以及较好的切削加工性能,而且热处理时变形要小。

3. 冷挤压模材料 的要求
要求模具工作零件有高的强度和硬度、高耐磨性,为避免冲击折断,还要求有一定的韧性。由于挤压时会产生较大的升温,所以还应具有一定的耐热疲劳性和热硬性

11.2.2 冲压模具材料的种类及特性
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。

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 。

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。

11.2.3 冲压模具材料的选用及热处理要求

一. 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。

1.传统模具用钢
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。

2.常用模具新钢种
为了弥补传统模具钢种性能的不足,国内开发或引进了以下性能较好的冲压模具用钢:

( 1 ) Cr12Mo1V1 (代号 D2 )钢 为仿美国 ASTM 标准中的 D2 钢引进 的钢种,属 Cr12 型钢。由于 D2 钢中 Mo 、 V 含量增加,细化了晶粒,改善了碳化物的分布状况,因此 D2 钢的强韧性(冲击韧度、抗弯强度、挠度)比 Cr12MoV 钢有所提高,耐磨性和抗回火稳定性也比 Cr12MoV 更高。可用深冷处理,提高硬度并改善尺寸稳定性。用 D2 钢制作的冲裁模具寿命要高于 Cr12MoV 钢模具。
D2 钢的锻造性能和热塑成形性比 Cr12MoV 钢略差,机械加工性能和热处理工艺与 Cr12 型钢相似。

( 2 ) Cr6WV 钢 为高 耐磨微 变形高碳中铬钢,碳、铬含量均低于 Cr12 型钢,碳化物的分布状态较 Cr12MoV 均匀,具有良好的淬透性。热处理变形小,机械加工性能较好。抗弯强度、冲击韧度优于 Cr12MoV , 只是耐磨性略低于 Cr12 型钢。用于承受较大冲击力的高硬度、高耐磨板料冲裁模,其效果好于 Cr12 型钢。
钢的常用热处理工艺为:淬火温度9701 ~ 000℃,一般可热油或硝盐分级淬火冷却,尺寸不大的部件可采取空冷。淬火后应立即回火,回火温度160210 ~ ℃,硬度 58 ~ 62HRC。

( 3 ) Cr4W2MoV 钢 也是高 耐磨微 变形高碳中铬钢,替代 Cr12 型钢而研制的钢种,碳化物均匀性好,耐磨性高于 Cr12MoV ,适于制作形状复杂、尺寸精度要求高的冲压模具,可用于硅钢片冲裁模。
Cr4W2MoV 钢的热处理工艺:要求强度、韧性较高时,采用低温淬火、低温回火工艺:淬火温度 960~980 ℃,回火温度 280~320 ℃,硬度 60~62HRC 。要求热硬性和耐磨性较高时,采用高温淬火、高温回火工艺:淬火温度 1020~1040 ℃,回火温度 50 0~540 ℃,硬度 60~62HRC 。

( 4 ) 7CrSiMnMoV( 代号 CH-1) 钢 为 空淬微变形低合金钢、火焰淬火钢,可以利用火焰进行局部淬火,淬硬模具刃口部分。淬火温度( 800~1000 ℃ ),具有良好的淬透性和 淬硬性 (可达 60 HRC 以上),强度和韧性较高,崩 刃 后能补焊。可代替 CrWMn 、 Cr12MoV 钢,制作形状复杂的冲裁模。 CH-1 钢的推荐热处理工艺:淬火温度 900~920 ℃, 油冷 , 190~200 ℃ 回火 1~3 小时,硬度 58~62 HRC 。

( 5 ) 6CrNiSiMnMoV( 代号 GD) 钢 为高韧性低合金钢,淬透性好,空淬变形小,耐磨性较高。其强韧性显著高于CrWMn 和 Cr12MoV 钢,不易崩刃或断裂。尤其适用于细长、薄片状 凸模及 大型、形状复杂、薄壁凸凹模。
GD 钢的推荐热处理工艺:淬火温度 870~930 ℃( 900 ℃ 最佳 ),盐浴炉加热( 45s/mm ), 油冷或 空冷、风冷 , 175~230 ℃ 回火 2 小时,硬度 58~62 HRC 。由于空冷即可淬硬 ,也可采用火焰加热淬火。

( 6 ) 9Cr6W3Mo2V2( 代号 GM) 钢为高耐磨高强 韧 合金钢,各项工艺性能良好,其耐磨性、强韧性、加工性能均优于 Cr12 型钢,能够用于高速压力机冲压下的多工位 级进模等 精密模具,是较理想的耐磨、精密冲压模具用钢。
GM 钢的热处理工艺:淬火温度 1080~1120 ℃,硬度 64~66HRC 。 回火温度 540~560 ℃,回火二次。

( 7 ) Cr8MoWV3Si ( 代号 ER5) 钢 属高耐磨高强韧合金钢,具有较好的电火花加工性能,强度、韧性、耐磨性都优于 Cr12 型钢,适用于大型精密冲压模具。用于硅钢片冲裁模,一次 刃 磨寿命为 21 万次,总寿命高达 360 万次,是目前合金钢冲模冲裁硅钢片的较高寿命水平。
ER5 钢的推荐热处理工艺:对高耐磨性、高强韧性的模具,采用 1150 ℃ 淬火, 520~530 ℃ 回火 3 次; 对重载服役条件下的模具,采用 1120~1130 ℃ 淬火, 550 ℃ 回火 3 次。

3 .硬质合金及钢结硬质合金
当工件的批量极大时,可以考虑选用硬度和耐磨性比各类模具钢种更高的硬质合金 或钢结硬质合金 。用作模具材料的硬质合金为 钨钴类 ,随着 含钴量的增加,韧性及抗弯强度提高而硬度降低。对于承受冲击力较小的模具,可以选用 含钴量较低 的 YG10X ;承受冲击力中等或较大的模具,可以选用含钴量较高 的 YG15 或 YG20 。硬质合金的缺点为韧性较差、难以加工,作为模具的工作部件可以设计为镶拼结构。 钢结硬质合金的性能介于硬质合金和高速钢之间,能够机械加工和热处理,可以用于制作复杂的高寿命模具。用作冲裁模 的钢结硬质合金 有 DT 、 GT35 、 TLMW50 、 GW50 等。

厚板冲裁模具
厚板冲裁模承受的冲压力高于薄板冲模,为重载冲裁模,易磨损、崩 刃 和断裂,所以要求模具材料应具有高的耐磨性和强韧性。
传统模具用钢传统的重载冲裁模具钢种主要有 T8A 、 Cr12MoV 、 W18Cr4V 、
W6Mo5 Cr4V2 等。

其中 T8A 为碳素工具钢,虽然淬透性、韧性比 T10A 钢有所改善,但易残存网状碳化物、热硬性差,只能用于工件批量较小的中厚冲裁模。 T8A 工具钢的热处理工艺为: 790~820 ℃水或油 淬, 160~180 ℃ 回火,硬度 58~61HRC 。

W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2为高速工具钢,具有很高的硬度、抗压强度和耐磨性,但韧性较低,工作时有可能产生崩 刃或断裂,而且价格较贵。建议采用低温淬火、快速加温淬火等工艺措施来改善其韧性。对于工件批量较大的厚板冲裁模,可以用W18Cr4V、 W6Mo5Cr4V2钢做 凸 模,Cr12MoV 钢做凹模 。

W18Cr4V 钢的推荐热处理工艺: 1220~1250 ℃ 淬火; 550~570 ℃ 回火 3 次。
W6Mo5Cr4V2 钢的推荐热处理工艺: 1160~1200 ℃ 淬火 : 550~570 ℃ 回火 3 次。

3. 常用模具新钢种
为了克服高速工具钢的缺点,提高使用寿命,重载冲裁模具可选用 降碳降钒 高速钢6 W6Mo5 Cr4V(6W6)和以高速钢成分为基础,添加少量的其它元素构成的高强韧性模具钢 — 基体钢,如 65Nb钢、LD钢、012AL钢、CG-2 钢等等 。

( 1)6 W6Mo5 Cr4V (6W6)钢 为高强韧性高速钢,由于降低了碳化物的含量和分布均匀性,使其在保持硬度和耐磨性的同时,抗弯强度、冲击韧性和塑性都有显著提高,虽然耐磨性略低,仍可用低温 氮碳共渗提高 表面硬度和耐磨性。其热处理工艺和高速钢W6Mo5Cr4V2相似。

( 2 ) 6Cr4W3Mo2VNb (65Nb) 钢 65Nb 钢取自 W6Mo5CrV2 钢正常 淬火后的基本成分,碳含量比高速钢低,碳质量 分数 的中限为 0.65% ,故名 65Nb 。各合金元素在钢中的作用和在高速钢中相似, 另加入 3% 的 Nb 可形成高稳定性的碳化物 NbC ,能有效阻止奥氏体晶粒长大,改善钢的力学性能和工艺性能。这种钢具有较好的耐磨性和较强的高温韧性,可以代替 Cr12MoV 、 W18Cr4V 钢,用于重载冲裁模和冷挤压模、 冷镦模 。

65Nb 钢锻造和退火工艺性能良好,热处理温度范围宽,淬火温度可以在 1080~1180 ℃,回火温度在 520~600 ℃之间选择。当采用比 W6Mo5CrV2 钢正常 淬火温度低的温度淬火后,其组织 为在碳含量 较低的马氏体基体上均匀 分布有细粒状未溶碳化物。通过热处理参数的调整,可以得到不同的强度、韧性、耐磨性配合,以适合不同模具的性能要求。 65Nb 钢的热处理工艺: 1080~1180 ℃盐浴炉加热( 15~20s/mm )油 淬, 520~560 ℃ 回火 2 次,硬度 57~63 HRC 。

( 3 ) 7Cr7Mo2V2Si (LD) 钢 LD 钢含碳、 含钴量高于 65Nb ,含钒量也较高。 钒可细化 晶粒,提高耐磨性。因此其抗压、抗弯强度和耐磨性均高于 65Nb 由于具有良好的强韧性和耐磨性,因而适于制造各种重载模具。
LD 钢的推荐热处理工艺: 850 ℃预热, 1100~1150 ℃ 淬火; 油冷后 530~570 ℃ 回火 2~3 次,每次 1~2 小时,硬度 57~63 HRC 。

( 4 ) 5Cr4Mo3SiMnVAL (012AL) 钢 012AL 钢中加入质量分数为 0.3~0.7% 的铝,目的是为了细化晶粒,提高钢的冲击韧性和热加工塑性,加 Si 则为了强化基体。 012AL 钢强韧性高,综合性能好,通用性强,是冷、热兼用型模具钢。其抗弯强度及挠度高于 W18Cr4V 高速钢,代替高速钢作模具时很少发生折断现象。可以用作中厚板料冲裁模具和 各类冷 、热作模具。
012AL 钢的推荐热处理工艺: 1090~1120 ℃盐浴炉加热( 30s/mm )油 淬, 510 ℃ 回火 2 次, 每次油冷 2 小时 ,硬度 60~62 HRC 。

( 5 ) 6Cr4Mo3Ni2WV(CG-2) 钢 CG-2 钢在成分中加 Ni ,强化了基体,改善了韧性和高温性能。同时增加 Mo 减少 W ,以降低碳化物的偏析。 CG-2 钢具有高的强度和强韧性,在热处理到高硬度时仍能维持良好的韧性,较好地解决了高硬度与韧性的合理配合。但锻造塑性较差,退火后硬度偏高。亦可用作中厚板料冲裁模具和 各类冷 、热作模具。

CG-2 钢的热处理工艺:淬火温度 1100~1140 ℃加热( 20s/mm ), 油冷 , 540 ℃ 回火 2 次,每次 2 小时,空冷,硬度 60~62 HRC 。

二. 拉深模具材料的选用及热处理要求

表 11.2.1 各种板料适用的 拉深模材料

由于拉深模具的失效主要为粘附磨损和磨粒磨损,并以粘附磨损为主。因此选用的模具材料必须具有较高的耐磨性和抗粘附性能,以及足够的强度。按被拉深材料 考虑适用的拉 深模材料 可以参考表 11-1 。选用时还应考虑被拉深材料的板料厚度、 拉深件的 尺寸形状以及生产批量的大小等因素。

(一) 轻载拉深(拉深薄钢板和 铜、 铝合金)时的模具材料
生产批量较小时,对于形状简单的筒形 浅拉深件 ,可选用 T8 、 T10 钢; 对于形状复杂的中小型件,选用 CrWMn 、 9Mn2V 。
中批量生产或生产批量较大时,选用 Cr12MoV 。
生产批量很大时,选用硬质合金 或钢结硬质合金 。

(二)重载拉深(拉深厚钢板、反拉深、变薄拉深)时的模具材料
生产批量较小时,可选用 T10 、 CrWMn 。
生产批量较大时,选用 Cr12MoV 以及 GM 钢。 GM 钢的强度和韧性高于高速钢、 Cr12MoV ;抗粘附磨损和磨粒磨损能力明显优于基体钢和 Cr12MoV ,在拉 深模方面 已得到较好应用。
生产批量很大时,考虑选用硬质合金 或钢结硬质合金 。

(三)拉深不锈钢、 高镍合金钢 、耐热钢板的模具材料
拉深这类材料时,容易发生粘附和拉毛,首选模具材料为铝青铜。
生产批量较小时,可选用铝青铜、 T10A (镀硬铬,注意采用镀硬铬工艺时镀层不能太厚,以防拉深时剥落)。
生产批量较大时,选用铝青铜、 Cr12MoV 、 Cr12Mo1V1 (表面渗氮)。
生产批量很大时,选用硬质合金。

(四)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 55~58 HRC 。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。

㈥ 冲床模具用什么材料

冲床模具是指冲压模具,冲压模具用冷作模具钢。
冷作模具:冷作模具在室温下工作。冷作模具的成形材料是金属,如:铁皮、铜、铝、不锈钢、马口铁、镀锌板等。冷作模具包含五金冲压模具、拉伸模具、冷镦模具等。
冷作模具钢:主要用于制造在冷状态(室温)条件下进行压制成形的模具。如冷冲压模具、冷拉伸模具、冷墩模具、冷挤压模具、压印模具、辊压模具等。
冷作模具钢常用钢种有:Cr12模具钢、Cr12MoV模具钢、SKD11模具钢、D2模具钢、DC53模具钢、2379模具钢、2510模具钢、DF2模具钢、SKH-9高速钢、M2高速钢、ASP23粉末高速钢、ASP60粉末高速钢。

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