1.汽车冲压模具用钢使用性能的基本要求
1)具有高硬度和强度,以保证模具在工作过程中抗压、耐磨、不变形、抗粘合。
2)具有高耐磨性,以保证模具在长期工作中,其形状和尺寸公差在一定范围内变化,不因过分磨损而失效。
3)具有足够的韧性,以防止模具在冲击负荷下产生脆性断裂。
4)热处理变形小,以保证模具在热处理时不因过大变形而报废。
5)有较高的热硬性,以保证模具在高速冲压或重负荷冲压工序中不因温度升高而软化。
2.汽车冲压模具所使用材料种类
汽车冲压模具所使用的材料有碳钢、合金钢、铸铁、铸钢、硬质合金、低熔点合金、锌基合金、铝青铜、合成树酯、聚氨酯橡胶、塑料等金属材料和非金属材料。常用的材料以金属材料为主,常用的模具工作部件材料有: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。选择冲模零件材料时应根据使用条件、工艺要求、结构特点、材料特性等合理选用。汽车覆盖件拉深模及部分修边模、翻边模、整形模中与工件接触的凸模、凹模、压料圈、顶出器等工作零件都采用铸造成形方式生产。
3.汽车冲压模具的热处理和表面处理(www.daowen.com)
为了提高模具工作表面的硬度、耐磨性和耐蚀性,延长模具使用寿命,必须采用热处理和表面处理新技术,尤其是表面处理新技术。除人们熟悉的镀硬铬、氮化等表面硬化处理方法外,近年来模具表面性能强化技术发展很快,实际应用效果很好。
用于冲模表面处理技术包括扩散处理(氮化、软氮化、渗碳、碳氮共渗、渗硫、渗金属等)、气相沉积(化学气相沉积CVD和物理气相沉积PVD)、表面淬火(感应淬火、火焰淬火、激光淬火、电子束及电弧加热淬火等)、表面镀层(喷镀、电镀等)。其中,化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)以及盐浴渗金属(TD)方法是几种发展较快,应用最广的表面涂覆硬化处理的新技术。它们对提高模具寿命和减少模具昂贵材料的消耗,有着十分重要的意义。
4.冲压模具材料的选用原则
合理选取模具材料及实施正确的热处理工艺是保证模具寿命的关键。对不同用途的模具,应根据其生产批量、工作状态、受力条件及冲压件材料的性能等因素综合考虑,并对上述要求的各项性能有所侧重,然后作出对钢种及热处理工艺的相应选择。
(1)生产批量 当大批量生产冲压件时,模具的工作零件(凸模和凹模)的材料应选取质量高、耐磨性好的模具钢,对于模具的其他结构部分的零件材料,也要相应地提高。在小批量生产冲压件时,对材料性能的要求要适度降低,使模具成本下降。
(2)冲压件材料的性能 当冲压件使用的材料较硬或变形抗力较大时,冲模的凸、凹模应选取耐磨性好、强度高的材料,如拉深不锈钢时,可采用铝青铜凹模,因为它具有较好的抗粘着性。
(3)模具零件的使用条件 导柱、导套要求耐磨和较好的韧性,故多采用低碳钢表面渗碳淬火。固定板、卸料板类零件,不但要有足够的强度,而且要求在工作过程中变形小。另外,还可以采用冷处理和深冷处理、真空处理和表面强化的方法提高模具零件的性能。对于凸、凹模工作条件较差的冷挤压模,应选取有足够硬度、强度、韧性、耐磨性等综合机械性能较好的模具钢,同时应具有一定的红硬性和热疲劳强度等。
选择模具材料要根据模具零件的使用条件来决定,做到在满足主要条件的前提下,选用价格低廉的材料,以降低成本。
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