用于加工五金沖壓件的沖壓模具,其工作零件指的是模具的凸模、凹模。它們在沖壓生產(chǎn)時(shí)要承受沖擊、振動(dòng)、摩擦、高壓和拉深、彎扭等負荷,工作條件復雜,易發(fā)生磨損、疲勞、斷裂、變形等現象,因此,對模具工作零件材料的要求比普通零件要高,由于各類(lèi)沖壓模具的工作條件不同,所以對模具工作零件材料的要求也有所差別。
對于薄板沖壓模具的凸凹模,其用材要求要具有較不錯性和硬度,而對于厚板沖裁模除了要求具有高的不怕磨性、抗壓屈服點(diǎn)外,為防止模具斷裂或崩刃,不應具有高的斷裂抗力、較不錯的抗變強度和韌性;對于的深模具的工作零件的材質(zhì),要求要具有良好的抗粘附性、高的性和硬度以及相應的強韌性和好的切削加工性能,而且熱處理時(shí)變形要小。對于冷擠壓模具的工作零件,要求其材質(zhì)有高的強度和硬度、高不怕磨性。為避免沖擊折斷,還要求要有相應的韌性。由于擠壓時(shí)會(huì )產(chǎn)生大的升溫,所以還應具有相應的不怕熱疲勞性和熱硬性。由此可以看出,不同的沖壓工藝對沖壓模具的工作零件的材質(zhì)要求是不同的,所以沖壓件加工廠(chǎng)的模具設計人員,要根據沖壓件的工藝,具體分析來(lái)選用正確的工作零件材料。
沖壓模具中常用的工具鋼有:W18Cr4V和含鎢量較少的W6Mo5Cr4V2,以及為提升韌性制造的降釩鋼6W6Mo5Cr4V。這類(lèi)工具鋼用作沖壓模具的工作部件時(shí),也需要改鍛來(lái)改進(jìn)其碳化分布,使其發(fā)揮出優(yōu)良的性能。
提到鋼就不可以不提一下基體鋼?;w鋼是在鋼的基本成分上添加少量的其它元素,適當增減含碳量,以改進(jìn)鋼的性能,這樣的鋼種統稱(chēng)為基體鋼。它們不少有鋼的特點(diǎn),具有相應的性和硬度,而且不怕乏強度和韌性均優(yōu)于鋼,為高強韌性冷作模具鋼,材料成本卻比鋼低。這類(lèi)基體鋼常用于模具工作零件加工的牌號有:6CrW3Mo2VNb、7Cr7Mo2V2Si、5Cr4Mo3SiMnVAL等。
要說(shuō)明的是,用工具鋼制造五金沖壓模具的成本高昂,除非需要,一般情況下加工五金沖壓件,不會(huì )輕易選擇這種工具鋼來(lái)作為其模具的制作材料。沖壓模具上定位零件的作用是使條料在模具上能有正確的位置。條料在模具中的定位有兩個(gè)內容:一是在送料方向上的定位,用來(lái)控制送料的進(jìn)距;二是在與送料方向垂直方向上的定位,通常稱(chēng)為送進(jìn)導向。
常用的定位零件有:定位板和定位銷(xiāo);擋料銷(xiāo);導正銷(xiāo);導料板;側刃。需要說(shuō)明的是,如果能用擋料銷(xiāo)達到定距要求的場(chǎng)合,一般不采用側刃,因為側刃增大了沖裁力,降低了材料利用率。
采用冷擠壓工藝加工沖壓件有著(zhù)諸多優(yōu)點(diǎn),但在使用過(guò)程中,五金沖壓件廠(chǎng)家還存在著(zhù)一些難題。下面來(lái)了解下這些難題都有哪些。
一、對模具的要求高。冷擠壓時(shí)毛坯在模具中受三項壓應力而使變形抗力明顯增大,這使得模具所受的應力遠比一般沖壓模具要大,冷擠壓鋼材時(shí),模具所受的應力常達2000MPA~2500MPA;因此模具除需要具有外,還需有足夠的沖擊韌性和性。此外金屬毛坯在模具中強烈的塑性變形,會(huì )使模具溫度升高到250℃~300℃左右,因而模具材料需要相應的回火穩定性。收于上過(guò)情況,冷擠壓模具的壽命遠低于冷沖壓模具。
二、由于冷擠壓的模具成本高,一般只適用于大批量生產(chǎn)的零件,它適宜的小批量是5~10萬(wàn)件;
三、需要大噸位的壓力機。由于冷擠壓時(shí)毛坯的變形抗力大,需用數百?lài)嵣踔翈浊嵉膲毫C;
四、不宜用于材料加工;
五、冷擠壓零件的塑性,沖擊韌性變差,而且零件的殘余應力大,這會(huì )引起零件變形和蝕的降低(產(chǎn)生應力腐蝕);
六、毛坯在擠壓前需要進(jìn)行表面處理,這不但增加了工序,需占用大的生產(chǎn)面積,而且難以實(shí)現生產(chǎn)自動(dòng)化;
由于存在著(zhù)這些難題,大多中小型的五金沖壓件廠(chǎng),多選擇采用冷沖壓工藝來(lái)加工五金沖壓件,而不采用冷擠壓這種工藝。