制造工藝對沖壓模具使用壽命的影響

      沖壓模具，是在冷沖壓加工中，將資料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為冷沖壓模具（俗稱冷沖模）。沖壓是在室溫下運用安裝在壓力機上的模具對資料施加壓力，使其發(fā)生分離或塑性變形，然后獲得所需零件的一種壓力加工辦法。下面具體介紹沖壓模具資料的選用以及模具制造工藝對沖壓模具運用壽數(shù)的影響。
      沖壓模具資料的選用模具制造工藝對沖壓模具運用壽數(shù)的影響

沖裁模具

      沖裁模具資料的選用
      選用沖裁模具資料應(yīng)考慮工件生產(chǎn)的批量，若批量不大就沒有必要挑選高壽數(shù)的模具資料；還應(yīng)考慮被沖工件的原料，不同原料適用的模具資料亦有所不同。對于沖裁模具，耐磨性是決議模具壽數(shù)的重要因素，鋼材的耐磨性取決于碳化物等硬質(zhì)點相的狀況和基體的硬度，兩者的硬度越高，碳化物的數(shù)量越多，則耐磨性越好。常用沖壓模具鋼材耐磨性的劣優(yōu)依次為碳素工具鋼—合金工具鋼—基體鋼—高碳高鉻鋼—高速鋼—鋼結(jié)硬質(zhì)合金—硬質(zhì)合金。
     此外還必須考慮工件的厚度、形狀、尺度大小、精度要求等因素對模具資料挑選的影響。
     1.傳統(tǒng)模具用鋼長期以來，國內(nèi)薄板沖裁模用鋼為T10A、CrWMn、9Mn2V、Cr12和Cr12MoV等。
  其間T10A為碳素工具鋼，有一定強度和耐性。但耐磨性不高，淬火容易變形及開裂，淬透性差，只適用于工件形狀簡單、尺度小、數(shù)量少的沖裁模具。
     T10A碳素工具鋼的熱處理工藝為：760~810℃水或油淬，160~180℃回火，硬度59~62HRC。
     CrWMn、9Mn2V是高碳低合金鋼種，淬火操作簡潔，淬透性優(yōu)于碳素工具鋼，變形易控制。但耐磨性和耐性仍較低，應(yīng)用于中等批量、工件形狀較雜亂的沖裁模具。CrWMn鋼的熱處理工藝為：淬火溫度820~840℃油冷，回火溫度200℃，硬度60~62HRC。9Mn2V鋼的熱處理工藝為：淬火溫度780~820℃油冷，回火溫度150~200℃，空冷，硬度60~62HRC。留意回火溫度在200~300℃規(guī)模有回火脆性和明顯體積脹大，應(yīng)予避開。
     Cr12和Cr12MoV為高碳高鉻鋼，耐磨性較高，淬火時變形很小，淬透性好，可用于大批量生產(chǎn)的模具，如硅鋼片沖裁模。但該類鋼種存在碳化物不均勻性，易發(fā)生碳化物偏析，沖裁時容易出現(xiàn)崩刃或斷裂。其間，Cr12含碳量較高，碳化物散布不均比Cr12MoV嚴(yán)重，脆性更大一些。
     Cr12型鋼的熱處理工藝挑選取決于模具的運用要求，當(dāng)模具要求比較小的變形和一定耐性時，可選用低溫淬火、回火（Cr12為950~980℃淬火，150~200℃回火；Cr12MoV為1020~1050℃淬火，180~200℃回火）。若要進步模具的運用溫度，改進其淬透性和紅硬性，可選用高溫淬火、回火（Cr12為1000~1100℃淬火，480~500℃回火；Cr12MoV為1110~1140℃淬火，500~520℃回火）
     高鉻鋼在275~375℃區(qū)域有回火脆性，應(yīng)予防止。
    

2.常用模具新鋼種
     為了補償傳統(tǒng)模具鋼種功能的缺乏，國內(nèi)開發(fā)或引進了以下功能較好的沖壓模具用鋼：
    （1）Cr12Mo1V1（代號D2）鋼為仿美國ASTM標(biāo)準(zhǔn)中的D2鋼引進的鋼種，屬Cr12型鋼。因為D2鋼中Mo、V含量增加，細化了晶粒，改進了碳化物的散布狀況，因而D2鋼的強耐性（沖擊韌度、抗彎強度、撓度）比Cr12MoV鋼有所進步，耐磨性和抗回火穩(wěn)定性也比Cr12MoV更高?？捎蒙罾涮幚?，進步硬度并改進尺度穩(wěn)定性。用D2鋼制造的沖裁模具壽數(shù)要高于Cr12MoV鋼模具。
    D2鋼的鑄造功能和熱塑成形性比Cr12MoV鋼略差，機械加工功能和熱處理工藝與Cr12型鋼類似。
    （2）Cr6WV鋼為高耐磨微變形高碳中鉻鋼，碳、鉻含量均低于Cr12型鋼，碳化物的散布狀態(tài)較Cr12MoV均勻，具有良好的淬透性。熱處理變形小，機械加工功能較好?？箯潖姸?、沖擊韌度優(yōu)于Cr12MoV，只是耐磨性略低于Cr12型鋼。用于接受較大沖擊力的高硬度、高耐磨板料沖裁模，其效果好于Cr12型鋼。
    鋼的常用熱處理工藝為：淬火溫度9701~000℃，一般可熱油或硝鹽分級淬火冷卻，尺度不大的部件可采納空冷。淬火后應(yīng)立即回火，回火溫度160210~℃，硬度58~62HRC。
    （3）Cr4W2MoV鋼也是高耐磨微變形高碳中鉻鋼，代替Cr12型鋼而研制的鋼種，碳化物均勻性好，耐磨性高于Cr12MoV，適于制造形狀雜亂、尺度精度要求高的沖壓模具，可用于硅鋼片沖裁模。
    Cr4W2MoV鋼的熱處理工藝：要求強度、耐性較高時，選用低溫淬火、低溫回火工藝：淬火溫度960~980℃，回火溫度280~320℃，硬度60~62HRC。要求熱硬性和耐磨性較高時，選用高溫淬火、高溫回火工藝：淬火溫度1020~1040℃，回火溫度500~540℃，硬度60~62HRC。