拉伸件模具材料的选择(冲压模具材料的性能及使用)
admin今天给各位分享拉伸件模具材料的选择的知识，其中也会对冲压模具材料的性能及使用进行分享，希望能对你有所帮助！
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拉伸件模具材料的选择
拉伸件是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(拉伸件)的成形加工方法。
冲压和锻造同属塑性加工(或称压力加工)，合称锻压。
(1)设计的拉伸件必须满足产品使用和技术性能，并能便于组装及修配。
(2)设计的拉伸件必须有利于提高金属材料的利用率，减少材料的品种和规格，尽可能降低材料的消耗。
在允许的情况下采用价格低廉的材料，尽可能使零件做到无废料及少废料冲裁。
冲压模具材料的性能及使用
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。
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。
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。
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。
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W6Mo5Cr4V2（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6W6Mo5Cr4V（代号6W6或称低碳M2）。
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。
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。
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6873HRC。
11.2.3冲压模具材料的选用及热处理要求。
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。
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：760810℃水或油淬，160180℃回火，硬度5962HRC。
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820840℃油冷，回火温度200℃，硬度6062HRC。
9Mn2V钢的热处理工艺为：淬火温度780820℃油冷，回火温度150200℃，空冷，硬度6062HRC。
注意回火温度在200300℃范围有回火脆性和显著体积膨胀，应予避开。
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950980℃淬火，150200℃回火；Cr12MoV为10201050℃淬火，180200℃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10001100℃淬火，480500℃回火；Cr12MoV为11101140℃淬火，500520℃回火）。
高铬钢在275375℃区域有回火脆性，应予避免。
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。
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。
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9701000℃，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℃，硬度5862HRC。
（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960980℃，回火温度280320℃，硬度6062HRC。
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10201040℃，回火温度500540℃，硬度6062HRC。
（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（8001000℃），具有良好的淬透性和淬硬性（可达60HRC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900920℃，油冷，190200℃回火13小时，硬度5862HRC。
（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870930℃（900℃最佳），盐浴炉加热（45s/mm），油冷或空冷、风冷，175230℃回火2小时，硬度5862HRC。
（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10801120℃，硬度6466HRC。
（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，520530℃回火3次；对重载服役条件下的模具，采用11201130℃淬火，550℃回火3次。
杨青青-模具材料及强化技术 第5章，
摩擦磨损较小，当加入某些固态填充料时，磨损加大。
较高的硬度，良好的耐磨性型腔表面硬度3060HRC，淬硬性>55HRC，并有足够的淬硬层深度，以保证模有足够长的使用寿命。
较高的强度、韧性和疲劳强度防止模具发生脆断和塑性变形。
良好的耐热性塑料模在服役条件下基体组织不发生变化，仍具有高的强韧性，防止模具发生早期断裂和变形。
好的尺寸稳定性要求模具材料具有足够的刚度、低的热膨胀系数、稳定的组织，以保证成形塑料制品的尺寸精度。
良好的导热性↓模具表面温度，并使塑料制品在模具中快冷成形。
良好的热处理工艺性能好的淬透性，小的热处理变形。
良好的镜面抛光性能保证塑料制品表面的光洁度。
一般模具型腔的表面粗糙度需比塑料制品高1级。
镜面抛光性能要求较高的塑料模具钢，常常采用真空熔炼或真空除气，以↑纯净度，↓非金属夹杂，获得致密、细小且均匀的显微组织，且硬度也高。
良好的花纹图案蚀刻性能要求模具钢材质纯净，组织致密均匀，否则腐蚀或光蚀效果不佳。
那么以上的内容就是关于拉伸件模具材料的选择的介绍了，冲压模具材料的性能及使用是小编整理汇总而成，希望能给大家带来帮助。
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