淺議鎖具鈑金模具材料的選用

1、淺議鎖具鈑金模具材料的選用 為適應現代工業(yè)的發(fā)展趨勢，大型產品和小型化多功能產品的結構越來越復雜，對高性能材料的需求越來越迫切，相對于模具的設計也需要有相應的改進。鎖具鈑金模具的使用壽命主要受材料和熱處理工藝的影響。分析模具材料性能、種類及特性，從而合理選擇模具材料，提高鎖具鈑金模具壽命，降低成本。 關鍵詞：鎖具；板金；模具；材料 1 鎖具鈑金的設計要求 1.1 鎖具鈑金模具材料的使用性能 強度。強度是表征材料變形抗力和斷裂抗力的性能指標。冷作鎖具鈑金模具的設計和使用，必須保證其具有足夠的強度，以防止鎖具鈑金模具的變形、破裂和折斷。高強度的獲得，主要通過適當的熱處理工藝。硬度。鎖具鈑金模具零件

2、硬度的高低，對鎖具鈑金模具的使用壽命影響很大，因此也是鎖具鈑金模具設計的重要指標。韌性。韌性是材料在沖擊載荷作用下抵抗產生裂紋的一個特性，是鎖具鈑金模具鋼的一種重要性能指標。對韌性的具體要求，應根據鎖具鈑金模具的工作條件考慮。對沖擊載荷較大，受偏心彎曲載荷或應力集中等的鎖具鈑金模具，都需要足夠的韌性。耐磨性。耐磨性除影響鎖具鈑金模具壽命外，還影響產品的尺寸精度和表面粗糙度。一般鎖具鈑金模具材料的硬度要求，應高于坯料硬度的3050，鎖具鈑金模具材料的金相組織要求，為基體上分布著細小、彌散的細顆粒狀碳化物的下貝氏體或回火馬氏體?？蛊谛?。抗疲勞力是反映材料在交變載荷作用下，抵抗疲勞破壞的性能指標。

3、根據不同的應用場合，分為疲勞強度、疲勞裂紋萌生力、疲勞裂紋擴展抗力、小能量多沖抗力等。熱穩(wěn)定性。熱穩(wěn)定性表示鎖具鈑金模具在使用過程中，工作部位因受熱而保持組織和性能穩(wěn)定的能力。對于高速沖裁或劇烈摩擦磨損的冷作鎖具鈑金模具，宜選擇一些具有二次硬化能力的高合金鋼。 1.2 鎖具鈑金模具材料的工藝性能 鍛造工藝性能。切削加工工藝性能。熱處理工藝性能。熱處理工藝的好壞，對鎖具鈑金模具質量有較大影響。一般要求熱處理變形小，淬火溫度范圍寬，過熱敏感性小，脫碳敏感性低，特別要有較大的淬硬性和淬透性。淬硬性，保證了鎖具鈑金模具的硬度和耐磨性；淬透性，保證了大尺寸模具的強韌性及斷面性能的均勻性。 2 鎖具鈑金模

4、具材料的種類及特性 2.1 碳素工具鋼 碳素工具鋼的含碳量在0.7%1.3%范圍內，價格便宜，原材料來源方便，加工性能好，熱處理后可以得到高硬度和高耐磨性，用于制作尺寸不大、形狀簡單、受輕負荷的鎖具鈑金模具零件。t10a是最常用的鋼材，是性能較好的代表性碳素工具鋼，耐磨性也較高，經適當熱處理可得到較高強度和一定韌性，合適制作要求耐磨性較高而承受沖擊載荷較小的鎖具鈑金模具。t8a淬透性、韌性等均優(yōu)于t10a，耐磨性也較高，適合制作小型拉伸、擠壓模。 2.2 低合金工具鋼 低合金工具鋼，是在碳素工具鋼的基礎上加入了適量的合金元素。這樣可以降低淬火冷卻速度，減少熱應力和組織應力，減少淬火變形及開裂傾

5、向，鋼的淬透性也明顯提高。用于制造鎖具鈑金模具的低合金鋼有crwmn、9mn2v、9sicr、9crwmn、9mn27crsimnmov(代號ch-1)、6crnimnsimov(代號gd)等。 2.3 高碳高鉻冷作鎖具鈑金模具鋼 高碳高鉻冷作鎖具鈑金模具鋼包括cr12、cr12mov、cr12mo1v1（代號d2），具有高硬度、高強度、高耐磨性、易淬透、穩(wěn)定性高、抗壓強度高及淬火變形小等優(yōu)點。高碳高鉻鋼經鍛造后的毛坯硬度較高（大約在550hb左右），內應力較大，在室溫下長期停留會發(fā)生開裂報廢，為消除內應力，降低硬度，改善切削加工性能，必須進行退火處理。 2.4 高速鋼 高速鋼具有很高的硬度、

6、抗壓強度和耐磨性，采用低溫淬火、快速加熱等工藝措施，可以有效地改善其韌性。因此，高速鋼越來越多地應用于要求重載荷、高壽命的冷作鎖具鈑金模具。鎢鉬系高速鋼，因其含碳化物分布較均勻，顆粒細小其抗彎強度與塑性、沖擊韌性等都相對較高，而硬度與二次硬化能力都得以保持。 2.5 硬質合金 硬質合金具有高的硬度、高的抗壓強度和高的耐磨性，所以用其制作的鎖具鈑金模具堅固耐用，且制品表面質量好，故適用于大批量生產，主要用來制作多工位級進模，大直徑拉深凹模鑲塊。缺點是脆性大，加工困難，不能鍛造及熱處理，且成本高，致使其應用受限制。 2.6 鋼結硬質合金 鋼結硬質合金是以難熔金屬碳化物為硬質相，以合金為粘結劑，用粉

7、末冶金方法生產的一種新型鎖具鈑金模具材料，具有硬質合金的高硬度、高耐磨性和高抗壓強度，又具有鋼的可加工性和熱處理性。 3 鎖具鈑金模具材料的選用 鎖具鈑金模具材料的選用，不僅關系到鎖具鈑金模具的使用壽命，而且也直接影響到鎖具鈑金模具的制造成本，因此是鎖具鈑金模具設計中的一項重要工作。在沖壓過程中，選擇鎖具鈑金模具材料應遵循如下原則：根據鎖具鈑金模具種類及其工作條件，選用材料要滿足使用要求，應具有較高的強度、硬度、耐磨性、耐沖擊、耐疲勞性等；根據沖壓材料和沖壓件生產批量選用材料；滿足加工要求，應具有良好的加工工藝性能，便于切削加工，淬透性好、熱處理變形??；滿足經濟性的要求。 4 總結 影響鎖具鈑金模具使用壽命的重