难加工材料冲压用模具材料的选择



难加工材料冲压用模具材料的选择

高强度钢板成形时面压高，对模具产生较大负荷，冲压成形后的形状固定性差，设计时需要考虑形状改变后模具的适应性和试冲后模具形状的微调。

使用一般的模具材料存在强度不足、磨损、烧伤、裂纹和崩刃等问题。模具材料选择的基本思路如下。①强度不足对策。必须提高模具材料的硬度。一般使用SKDⅡ及其改性材料，硬度达到60HRC或更高。②磨损对策。提高硬度，选择硬质碳化物更多的模具材料，表面处理。③烧伤、粘模对策。基本思路与磨损对策相同。④裂纹、崩刃对策。发生崩刃、裂纹的主要原因是：韧性不足，强度不足，疲劳强度不足。为提高韧性，应选择硬度稍低，碳化物小和少的模具材料；为提高强度，需要提高硬度。分析了上述对策的平衡关系。

（1）热冲用模具材料。强度超过1GPa的超高强度钢板适合采用热冲成形方法。热冲时把冲压材料加热到相变点以上，提高成形性。在冲压成形过程中用模具冷却进行淬火，获得高强度零件。目前，主要的热冲模具材料是SKD61系，硬度约50HRC，表面氮化处理。

（2）不锈钢冲压成形用模具材料。不锈钢相比普通钢板材质硬，容易发生加工硬化现象。其材质较粘，需要采取磨损、烧伤和粘模对策，针对上述情况，不锈钢冲压模具选择的基本方法与高强度钢板相同。

（3）铝合金冲压成形用模具材料。铝合金材质软，容易冲压加工。但其容易发生细小的凹凸和粘模等问题。需要提高表面粗糙度。在成形中拐角部位的负荷大，拐角处易产生裂纹。这样的场合需要选择SKD61系韧性好的模具材料。

对模具材料性能的要求很难全部满足，重要的是考虑性能的平衡。最佳表面处理是材料选择的重大课题。

刊名：プレス技术（日）

刊期：2014年第6期

作者：阿部行雄

编译：郝长文