第五章 模具的選材及熱處理工藝

　　第一節(jié) 冷作模具的選材及熱處理工藝

　　一、冷作模具的選材

　　1.冷作模具的選材原則影響模具使用壽命的長短及模具成本的多少，取決于模具材料的選擇。在選擇冷作模具材料時，應(yīng)滿足模具的使用性能，同時兼顧材料的工藝性和經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)使用條件，結(jié)合工作條件，對模具的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、尺寸、批量、使用壽命、成本做出最佳的選擇。

　　2.冷作模具的選材

　�。�1）冷沖裁模材料的選材原則和方法①首先考慮模具的壽命長短。②沖壓件的形狀、尺寸、厚度、尺寸公差和毛刺等各種因素對模具壽命影響應(yīng)給予適當(dāng)考慮。③沖壓件的材質(zhì)如：鋁、銅、鎂合金、低合金鋼等材質(zhì)的不同，沖壓的難易程度也不同。④沖壓件的產(chǎn)量如果不大，就沒有必要選用高性能的模具材料。⑤還應(yīng)考慮材料價格以及模具材料費占模具總費用的份額。

　　各種冷沖裁模材料的選用方法：

　　1）薄板沖裁模：形狀簡單、尺寸小、批量小，選用TlOA;形狀較復(fù)雜、批量小，選用9Mn2V、CrWMn、8Cr2S1、Cr5MolV;形狀復(fù)雜、批量大，選用Cr12、Cr12MoV、D2、W6M05、Cr4V2；沖制強(qiáng)度高、變形抗力大的板材，選用Cr12、D2、Cr4W2MoV、GD、GM、ER5。

　　2）厚板沖裁模：批量較小，選用T8A、W6M05Cr4V2、012A1、6W6M05Cr4V、Cr12MoV、D2、CG-2、LD、GM、ER5.

　　3）剪切刀：剪薄板的厚剪刀選用TlOA、T12A、9SiCr、CrWMn、SCrW2S1。

　�。�2）冷擠壓模材料的選用冷擠壓模包括正擠壓、反擠壓、復(fù)合擠壓三種。由于所擠壓的材料不同，變形抗力相差較大，故對模具材料的要求也不同。T10A、CrMn、60S12Mn、Cr12型鋼、W18Cr4V、6WM05Cr4V12鋼及新型冷作模具鋼均可作為冷擠壓材料。目前，最常用的是60S12Mn、Cr12、Cr12MoV、W18Cr4V鋼及低碳高速鋼6W6M05Cr4V，基體鋼LD、65Nb、012A1、LM1、LM2、GD，馬氏體時效鋼和硬質(zhì)合金。

　�。�3）拉深模材料的選用拉深模主要用于板材的冷拉深成形。在拉深時，沖擊力很小，要求模具材料具有高的強(qiáng)度和耐磨性，在工作時不發(fā)生粘附和劃傷，具有一定韌性和較好的切削加工性能，并要求熱處理變形小。通常要求拉深凸模熱處理后硬度為58～62HRC，凹模硬度為62～64HRC。

　　拉深模材料的選用方法：對于小批量生產(chǎn)，可選用表面淬火鋼或鑄鐵；對于輕載拉深模，宜選用T10A、9Mn2V、CrWMn、GD、65Nb等鋼；對于重載拉深模，可選用Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1、Cr5Mo1V、GM、ER5等鋼。

　�。�4）冷鐓模材料的選用冷鐓模具有生產(chǎn)效率高、節(jié)能、節(jié)材，使零件的強(qiáng)度、精度提高，、比較適用大批量自動化生產(chǎn)的特點，用于緊固件、滾動軸承、滾子鏈條及汽車零件的加工。

　　冷鐓模具材料的選用方法：

　　1）一般載荷冷鐓模用鋼：主要用于不復(fù)雜、變形量不太大、冷鐓速度也不很高的冷鐓件生產(chǎn)，所生產(chǎn)的冷鐓件為低碳鋼或中、低碳鋼零件。對這類零件用模具，冷鐓凸模可采用T10A、60Si2Mn、9SiCr、GCr15等鋼制造，凹�？刹捎肨10A、Cr12MoV、GCr15等鋼種制造。

　　2）重載冷鐓模用鋼：用于生產(chǎn)變形量較大、形狀較復(fù)雜的冷鐓件要求用強(qiáng)度較高的合金鋼或中、高碳鋼制造。對這類冷鐓件用模具通常采用Cr12型冷鐓模用鋼，高速鋼及新開發(fā)研制的冷鐓模用鋼，如012A1、65Nb、LD、RM2、LM1、LM2、GM等。

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