冲压模具常用金属材料及其热处理工艺研究

娄志浩

【摘 要】经济的发展，社会的进步推动了我国综合国力的提升，也带动了机械制造行业的发展，当前，在国内现阶段机械加工制造领域内，因为相关制造成型技术使用方案表现出了明显的改观，机械零件制造成型过程中的有关技术的使用场景同时也发生了巨大改变。特别是在冲压模具加工相关零件的过程中，现代冲压模具的应用改变了常规的机械零件制造过程的原有流程和模式，切实地为机械零件的制造品质的把控带来了科学合理的保证，体现出了机械零件精密加工制造优势。使用冲压模具进行机械零件加工是一类先进的相关零件加工制造模式，现阶段行业内相关零件制造过程中发挥了非常关键的使用价值，使用现代冲压模具进行机械零件加工可以提高相关零件品质，为整个领域生产加工精度提高打下了坚实的基础。而且在现代冲压模具使用过程中，可以依据相关机械加工技术生产实践过程中的需求，第一时间改进相关机械加工技术使用模式，体现出相关机械加工技术使用优势，为机械行业制造能力的总体把控给出了相应的保障。相对于现代冲压模具在相关行业内相关零件精密制造成型过程中的使用进行研究，实际价值体现在遵循当下国内相关领域内机械制造成型过程中的实际需求，把现代冲压模具投入到在相关零件精密加工制造过程中的措施得当，进而体现出使用冲压模具技术的优势，为机械加工制造行业生产能力提高打下坚实的基础。

【关键词】冲压模具;金属材料;热处理工艺

引言

冲压模具是知识密集型、技术密集型产品，是关键的冲压生产工艺设备，属于高新技术领域，被各国竞相争夺。同时，随着我国航空制造业、工业企业的规模化、快速化发展，对冲压模具的需求量也在逐年递增。本文主要对冲压模具常用金属材料及其热处理工艺做论述，详情如下。

1新型金属材料概述

在当前新型金属材料发展过程中，记忆合金材料以及储氢合金材料已经成为了新型金属材料中的代表。首先，记忆合金材料。记忆合金材料最大的特点就是具备一定的记忆能力，而且记忆合金材料在机械制造中，可以生产为金属丝，具备一定的形变能力，而且能够在一定作用力的情况下可以恢复成原本的形状。一般，记忆合金材料在机械制造中进行应用，要想恢复原形，则可以通过运用高温技术对其进行处理。而且，记忆金属材料在具备一定的记忆能力后，在生产过程中，能够在各大行业中得到应用。例如：电气工程以及航空航天等行业。不过，要想确保以及金属材料在使用的过程中能够发挥出功能，那么久必须对高温处理技术加以重视，从而也说明了记忆合金材料在应用中存在着不稳定的特性，极为容易受到稳定的印象，因此，在对记忆合金材料使用的过程中，必须要对周围的温度加以进行控制，避免温度发生变化，而无法发挥出记忆金属材料的作用。其次非晶态合金材料。非晶态合金材料具备一定的强度以及硬度，而且具备抗腐蚀效果，电阻率也相对较高，该金属材料一般应用在电气设备机械制造中。而且在实际的应用中可以有效得解决变压器内的铁芯材料问题，可以为电气设备的制造功能提供良好的保障作用。

2冲压模具常用金属材料及其热处理工艺

2.1车辆A柱加强板热冲压工艺的NSGA-II多目标优化

车身轻量化设计是减少油耗和降低环境污染的重要手段，而镁、铝等新材料的性价比远低于钢铁材料。超高强度钢在满足轻量化和碰撞要求的同时，其极高的硬度也给加工带来了困难。高温状态下的热冲压工艺是高强度钢加工的有效手段，而冲压工艺参数严重影响冲压件质量，因此，研究热冲压工艺优化对提高冲压件质量具有重要意义。汽车冲压工艺的研究主要集中在数值拟合和工艺优化两个方面。工艺优化方法包括组合优化法和搜索优化法等：组合优化法是使用正交实验等对不同参数进行组合，获得最佳的参数组合的方法，此类方法的优点为工艺参数一定可用，缺点为组合方式有限，参数一般并非最优参数;搜索优化法是在参数变化范围内进行搜索，其优点为搜索的参数一般为最优参数，缺点为参数可能不可用，需要进行微调。热冲压过程中，由于板料温度不均、模具与板料之间的摩擦影响，使得热冲压件局部存在起皱或减薄问题，过大的减薄会导致冲压件开裂，而起皱是局部区域的叠料问题，减薄和起皱均会严重影响冲压件性能，是严重的冲压成形质量问题。

2.2新型金属材料在冲压模具加工中的应用

在机械制造的过程中对冲压模具的应用也非常广泛，因冲压模具本身必须要能够满足特定条件下机械加工需求，对模具制造出的产品综合性能也有很高的要求。现有的很多冲压模具，其材料本身对抗压能力、耐热性、耐温度变化等方面也有非常高的要求，这些都需要以材料的良好性能做支撑。目前机械制造过程中常用的主要的冲压模具材料，有冲裁模材料、冷压模材料、拉伸模材料等几个大类。相对于传统的金属材料而言，新型金属材料在中央模具的制造方面具有显著的优势，尤其是现在很多曲面的冲压模具本身在抗压性、抗冲击性、耐高温等方面要求非常严格，这类冲压模具材料的制作一般选择一些锻造钢类合金材料，这类材料的性价比非常高，比纯钢材料本身承载能力更强，而且新型金属材料在耐受力和扛强拉身形变等方面呈现出了显著优势，因而新型金属材料在冲压模具零部件生产制造中有非常广泛的应用空间。尤其是在数字化加工的过程中，新型金属材料表现出极大的加工優势，很多冲压模具都可以一次成型，极大地提升了生产效益。

2.3热处理工艺对钼金属板材组织和性能影响

金属钼是一种硬而坚韧的难熔金属，熔点高达2620℃，具有良好的耐腐蚀、抗蠕变和抗热震性，被广泛应用于航空航天、核工业及电子产业。钼及钼合金常通过粉末冶金制备，避免传统工艺制备工序复杂的同时保证了钼及钼合金的成分及成品质量。其体心立方结构和塑脆转变温度高，严重影响了钼和钼合金的成型加工性能及由资源向钼成品转化的经济效益。成型加工中常使用锻造和轧制手段进行变形，但是会造成严重的加工硬化。热处理工艺能简单有效地改善钼金属在加工过程中的残余应力、加工硬化等不利影响，提升产品的质量与性能。钼中掺入Ti、Zr、La等元素，会在亚晶界或晶界处形成碳化物或氧化物，改变微观组织，提升了再结晶温度，热处理后断裂方式从脆性断裂转变为韧性解理断裂，提升了钼合金的综合力学性能。

结语

总之，新技术下金属材料成份分析技术的应用，能有效弥补传统金属材料成份分析技术的不足，促使技术、设备变革，这就需要相关企业和工作人员提高创新意识。除此之外，要求管理人员做好所有部门协调工作，同时加强行业间的交流，编制相应的加工方法，旨在有效发挥出金属材料成分分析技术的作用，为促进各行业发展提供支持。

参考文献：

[1]崔媛.新技术下金属材料成分分析技术发展前景[J].云南化工，2018，45（4）：110-111.

[2]刘丽.金属材料化学成分分析方法的初步认知和趋势研究[J].化工管理，2019（36）：24-25.

（作者单位：河南工学院材料科学与工程学院）