冲压模具的种类?
按产品加工方法分类
根据产品加工方法的不同,模具可分为五类:冲剪模、弯曲模、拉伸模、成形模和压缩模。
a、冲剪模:通过剪切完成工作。常用的形式有剪切模、落料模、冲孔模、修边模、边形模、拉削模和冲孔模。
b.弯曲模:它是一种将平面毛坯弯曲成一定角度的形状。根据零件的形状、精度和生产批量的不同,模具有许多不同的形式,如普通弯曲模具、凸轮弯曲模具、卷曲模具、弧形弯曲模具、弯曲冲孔模具和扭转模具等。
c、拉深模:拉深模是将平坯料做成有底的无缝容器。
d、成形模:指通过各种局部变形方法改变坯料形状。
e.压缩模:利用强大的压力使金属坯料流动变形成所需的形状。
按工艺组合的等级分类
a.单工序模具,在压力机的一个行程中只完成一个冲压工序的模具。
b.复合模,在压力机的一个冲程中,只有一个工位,一个模具在同一工位同时完成两个或两个以上的冲压工序。
c、级进模(又称连续模),在毛坯的进给方向上有两个或多个工位。在印刷机的一次冲程中,在不同的工位上依次完成两道或两道工序。模具为以上冲压工艺。
d、转移模,结合单工序模具和级进模的特点,采用机械手转移系统,实现产品在模具内的快速转移,可以大大提高产品的生产效率,降低产品生产成本,节约材料成本,提高质量。稳定可靠。
冲压模具材料的基本分类
a.碳素工具钢
碳素工具钢在模具中应用最广泛的是T8A、T10A等,具有加工性能好、价格低廉的优点。但淬透性和红硬度差,热处理变形大,承载能力低。
b.低合金工具钢
低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上添加适量的合金元素。与碳素工具钢相比,它减少了淬火变形和开裂的倾向,提高了钢的淬透性,具有更好的耐磨性。用于制造模具的低合金钢有CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代号CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代号GD)等。
c.高碳高铬工具钢
常用的高碳高铬工具钢有Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1(代号D2)、SKD11等。具有良好的淬透性、淬透性和耐磨性,热处理变形很小。,承载能力仅次于高速钢。但碳化物偏析严重,必须进行多次镦粗(轴向镦粗、径向拉深)来改变锻件,以减少碳化物的不均匀性,提高性能。
d.高碳中铬工具钢
模具用的高碳中铬工具钢有Cr4W2MoV、Cr6WV、Cr5MoV等。铬含量低,共晶碳化物少,碳化物分布均匀,热处理变形小,淬透性和尺寸稳定性好。性。与碳化物偏析严重的高碳高铬钢相比,性能得到了改善。
e.高速钢
高速钢在模具钢中具有最高的硬度、耐磨性和抗压强度,并具有较高的承载能力。模具常用的是钨含量较低的W18Cr4V(代号8-4-1)和W6Mo5 Cr4V2(代号6-5-4-2,美国牌号M2),以及为提高韧性而开发的降碳、降钒高速钢。6W6Mo5 Cr4V(代号6W6或低碳M2)。高速钢也需要进行锻造以改善其碳化物的分布。
f.基础钢
在高速钢的基本成分中加入少量其他元素,适当增加或减少碳含量,以改善钢的性能。这种钢种统称为基体钢。它们不仅具有高速钢的特性,而且具有一定的耐磨性和硬度,其疲劳强度和韧性优于高速钢。模具常用的基体钢有6Cr4W3Mo2VNb(代号65Nb)、7Cr7Mo2V2Si(代号LD)、5Cr4Mo3SiMnVAL(代号012AL)等。
g.硬质合金和钢结合硬质合金
硬质合金的硬度和耐磨性高于其他任何一种模具钢,但抗弯强度和韧性较差。模具用的硬质合金是钨和钴。对于低冲击、高耐磨性的模具,可选用钴含量较低的硬质合金。对于冲击性高的模具,可选用钴含量较高的硬质合金。
钢键合硬质合金是在少量合金元素粉末(如铬、钼、钨、钒等)中加入铁粉作为粘结剂,以碳化钛或碳化钨为硬相,采用粉末冶金烧结而成。钢结合硬质合金的基体为钢,克服了硬质合金韧性差、加工困难的缺点,可切割、焊接、锻造和热处理。钢结硬质合金中含有大量的碳化物。硬度和耐磨性虽然低于硬质合金,但仍高于其他钢种。淬火回火后,硬度可达68 ~ 73HRC。
h.新材料
冲压模具所用的材料属于冷作模具钢,是模具钢中应用最广、用途最广、种类最多的模具钢。主要性能要求是强度、韧性和耐磨性。冷作模具钢的发展趋势是以高合金钢D2(相当于我国Cr12MoV)的性能为基础,分为两个分支:一是降低含碳量和合金元素的量,提高碳化物在钢中分布的均匀性,显著提高模具的韧性。如美国钒合金钢公司的8CrMo2V2Si,日本大同特钢公司的DC53 (Cr8Mo2SiV)。另一种是为高速、自动化、大批量生产而开发的粉末高速钢,主要目的是提高耐磨性。如德国的320CrVMo13等。
冲压模具如何选择材料?
冲压模具采用各种金属材料和非金属材料,主要有碳钢、合金钢、铸铁、铸钢、硬质合金、低熔点合金、锌基合金、铝青铜、合成树脂、聚氨酯橡胶、塑料、叠层桦木板等。
制作模具的材料要求具有高硬度、高强度、高耐磨性、适当的韧性、高淬透性、热处理时不变形(或变形少)、淬火时不易开裂等性能。
合理选择模具材料,实施正确的热处理工艺,是保证模具使用寿命的关键。对于不同用途的模具,应根据其工作条件、应力条件、待加工材料的性能、生产批次和生产率等综合考虑,并着重考虑上述要求的性能,再作出钢种和热处理。相应的工艺选择。
当冲压件的生产批量较大时,模具工作件的冲模材料应选用质量高、耐磨性好的模具钢。对于模具的其他工艺结构件和辅助结构件,材料也应相应增加。批量不大时,应适当放宽对材料性能的要求,以降低成本。
当待冲压材料较硬或具有较大的抗变形能力时,模具的凸模和凹模应选用耐磨性好、强度高的材料。当深拉深不锈钢时,可以使用铝青铜模具,因为它具有更好的抗粘着性。导柱、导套要求耐磨、韧性好,所以多采用低碳钢表面渗碳淬火。又如碳素工具钢的主要缺点是淬透性差。当模具零件的横截面尺寸较大时,淬火后中心硬度仍然较低。然而,当在压力机上工作时,由于其阻力较大。影响是好的,但成为一种优势。对于固定板、脱料板等零件,不仅要有足够的强度,而且要求在工作过程中变形小。此外,还可以采用冷处理和深冷处理、真空处理和表面强化等方法来提高模具零件的性能。对于凸模、凹模等工况较差的冷挤压模具,应选用具有足够硬度、强度、韧性、耐磨性等综合力学性能的模具钢,并应具有一定的红硬度和热疲劳强度等。
模具材料的选择应根据模具冲压件的使用条件来确定,并不是材料越贵越好,而是越合适越经济。