難加工材料沖壓用模具材料的選擇

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難加工材料沖壓用模具材料的選擇

高強(qiáng)度鋼板成形時(shí)面壓高，對模具產(chǎn)生較大負(fù)荷，沖壓成形后的形狀固定性差，設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮形狀改變后模具的適應(yīng)性和試沖后模具形狀的微調(diào)。

使用一般的模具材料存在強(qiáng)度不足、磨損、燒傷、裂紋和崩刃等問題。模具材料選擇的基本思路如下。①強(qiáng)度不足對策。必須提高模具材料的硬度。一般使用SKDⅡ及其改性材料，硬度達(dá)到60HRC或更高。②磨損對策。提高硬度，選擇硬質(zhì)碳化物更多的模具材料，表面處理。③燒傷、粘模對策?；舅悸放c磨損對策相同。④裂紋、崩刃對策。發(fā)生崩刃、裂紋的主要原因是：韌性不足，強(qiáng)度不足，疲勞強(qiáng)度不足。為提高韌性，應(yīng)選擇硬度稍低，碳化物小和少的模具材料；為提高強(qiáng)度，需要提高硬度。分析了上述對策的平衡關(guān)系。

（1）熱沖用模具材料。強(qiáng)度超過1GPa的超高強(qiáng)度鋼板適合采用熱沖成形方法。熱沖時(shí)把沖壓材料加熱到相變點(diǎn)以上，提高成形性。在沖壓成形過程中用模具冷卻進(jìn)行淬火，獲得高強(qiáng)度零件。目前，主要的熱沖模具材料是SKD61系，硬度約50HRC，表面氮化處理。

（2）不銹鋼沖壓成形用模具材料。不銹鋼相比普通鋼板材質(zhì)硬，容易發(fā)生加工硬化現(xiàn)象。其材質(zhì)較粘，需要采取磨損、燒傷和粘模對策，針對上述情況，不銹鋼沖壓模具選擇的基本方法與高強(qiáng)度鋼板相同。

（3）鋁合金沖壓成形用模具材料。鋁合金材質(zhì)軟，容易沖壓加工。但其容易發(fā)生細(xì)小的凹凸和粘模等問題。需要提高表面粗糙度。在成形中拐角部位的負(fù)荷大，拐角處易產(chǎn)生裂紋。這樣的場合需要選擇SKD61系韌性好的模具材料。

對模具材料性能的要求很難全部滿足，重要的是考慮性能的平衡。最佳表面處理是材料選擇的重大課題。

刊名：プレス技術(shù)（日）

刊期：2014年第6期

作者：阿部行雄

編譯：郝長文