冲压模具冲针用什么材料

冲压模具冲针用什么材料

在所有的模具失效因素中，模具的材料和热处理约占70% 的比例，成为影响模具寿命的主要因素。因此，在模具的整个设计制造过程中，模具材料的选用和热处理工艺是否适当显得尤为重要。

11.2.1 冲压模具工作零件材料的要求

冲压模具工作时要承受冲击、振动、摩擦、高压和拉伸、弯扭等负荷，甚至在较高的温度下工作（如冷挤压），工作条件复杂，易发生磨损、疲劳、断裂、变形等现象。因此，对模具工作零件材料的要求比普通零件高。

由于各类冲压模具的工作条件不同，所以对模具工作零件材料的要求也有所差异。

1.冲裁模材料的要求

对于薄板冲裁模具的工作零件用材要求具有高的耐磨性和硬度，而对厚板冲裁模除了要求具有高的耐磨性、抗压屈服点外，为防止模具断裂或崩刃，还应具有高的断裂抗力、较高的抗弯强度和韧性。

2. 拉深模材料的要求

要求模具工作零件材料具有良好的抗粘附性（抗咬合性）、高的耐磨性和硬度、一定的强韧性以及较好的切削加工性能，而且热处理时变形要小。

3. 冷挤压模材料的要求

要求模具工作零件有高的强度和硬度、高耐磨性，为避免冲击折断，还要求有一定的韧性。由于挤压时会产生较大的升温，所以还应具有一定的耐热疲劳性和热硬性

11.2.2 冲压模具材料的种类及特性

制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主，常用的模具工作部件材料的种类有：碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。

1. 碳素工具钢

在模具中应用较多的碳素工具钢为T8A、T10A等，优点为加工性能好，价格便宜。但淬透性和红硬性差，热处理变形大，承载能力较低。

2. 低合金工具钢

低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。与碳素工具钢相比，减少了淬火变形和开裂倾向，提高了钢的淬透性，耐磨性亦较好。用于制造模具的低合金钢有CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代号CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代号GD)等。

3. 高碳高铬工具钢

常用的高碳高铬工具钢有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1（代号D2），它们具有较好的淬透性、淬硬性和耐磨性，热处理变形很小，为高耐磨微变形模具钢，承载能力仅次于高速钢。但碳化物偏析严重，必须进行反复镦拔（轴向镦、径向拔）改锻，以降低碳化物的不均匀性，提高使用性能。

4. 高碳中铬工具钢

用于模具的高碳中铬工具钢有Cr4W2MoV、Cr6WV 、Cr5MoV等，它们的含铬量较低，共晶碳化物少，碳化物分布均匀，热处理变形小，具有良好的淬透性和尺寸稳定性。与碳化物偏析相对较严重的高碳高铬钢相比，性能有所改善。

5. 高速钢

高速钢具有模具钢中最高的的硬度、耐磨性和抗压强度，承载能力很高。模具中常用的有W18Cr4V（代号8-4-1）和含钨量较少的W6Mo5 Cr4V2（代号6-5-4-2，美国牌号为M2）以及为提高韧性开发的降碳降钒高速钢6W6Mo5 Cr4V（代号6W6或称低碳M2）。高速钢也需要改锻，以改善其碳化物分布。

6. 基体钢

在高速钢的基本成分上添加少量的其它元素，适当增减含碳量，以改善钢的性能。这样的钢种统称基体钢。它们不仅有高速钢的特点，具有一定的耐磨性和硬度，而且抗疲劳强度和韧性均优于高速钢，为高强韧性冷作模具钢，材料成本却比高速钢低。模具中常用的基体钢有6Cr4W3Mo2VNb（代号65Nb）、7Cr7Mo2V2Si（代号LD）、5Cr4Mo3SiMnVAL （代号012AL）等。

7. 硬质合金和钢结硬质合金

硬质合金的硬度和耐磨性高于其它任何种类的模具钢，但抗弯强度和韧性差。用作模具的硬质合金是钨钴类，对冲击性小而耐磨性要求高的模具，可选用含钴量较低的硬质合金。对冲击性大的模具，可选用含钴量较高的硬质合金。

钢结硬质合金是以铁粉加入少量的合金元素粉末（如铬、钼、钨、钒等）做粘合剂，以碳化钛或碳化钨为硬质相，用粉末冶金方法烧结而成。钢结硬质合金的基体是钢，克服了硬质合金韧性较差、加工困难的缺点，可以切削、焊接、锻造和热处理。钢结硬质合金含有大量的碳化物，虽然硬度和耐磨性低于硬质合金，但仍高于其它钢种，经淬火、回火后硬度可达68 ~ 73HRC。

11.2.3 冲压模具材料的选用及热处理要求

一. 冲裁模具材料的选用及热处理要求

选用冲裁模具材料应考虑工件生产的批量，若批量不大就没有必要选择高寿命的模具材料；还应考虑被冲工件的材质，不同材质适用的模具材料亦有所不同。对于冲裁模具，耐磨性是决定模具寿命的重要因素，钢材的耐磨性取决于碳化物等硬质点相的状况和基体的硬度，两者的硬度越高，碳化物的数量越多，则耐磨性越好。常用冲压模具钢材耐磨性的劣优依次为碳素工具钢—合金工具钢—基体钢—高碳高铬钢—高速钢—钢结硬质合金—硬质合金。

此外还必须考虑工件的厚度、形状、尺寸大小、精度要求等因素对模具材料选择的影响。

1.传统模具用钢长期以来，国内薄板冲裁模用钢为T10A 、CrWMn 、9Mn2V 、

Cr12 和Cr12MoV 等。

其中T10A 为碳素工具钢，有一定强度和韧性。但耐磨性不高，淬火容易变形及开裂，淬透性差，只适用于工件形状简单、尺寸小、数量少的冲裁模具。

T10A 碳素工具钢的热处理工艺为：760~810 ℃水或油淬，160~180 ℃回火，硬

度59~62HRC 。

CrWMn 、9Mn2V 是高碳低合金钢种，淬火操作简便，淬透性优于碳素工具钢，变形

易控制。但耐磨性和韧性仍较低，应用于中等批量、工件形状较复杂的冲裁模具。CrWMn 钢的热处理工艺为：淬火温度820~840 ℃油冷，回火温度200 ℃，硬度60~62HRC 。9Mn2V 钢的热处理工艺为：淬火温度780~820 ℃油冷，回火温度150~200 ℃，空冷，硬度60~62HRC 。注意回火温度在200~300 ℃范围有回火脆性和显著体积膨胀，应予避开。

Cr12 和Cr12MoV 为高碳高铬钢，耐磨性较高，淬火时变形很小，淬透性好，可用于

大批量生产的模具，如硅钢片冲裁模。但该类钢种存在碳化物不均匀性，易产生碳化物偏析，冲裁时容易出现崩刃或断裂。其中，Cr12 含碳量较高，碳化物分布不均比Cr12MoV

严重，脆性更大一些。

Cr12 型钢的热处理工艺选择取决于模具的使用要求，当模具要求比较小的变形和一定韧性时，可采用低温淬火、回火（Cr12 为950~980 ℃淬火，150~200 ℃回火；Cr12M oV 为1020~1050 ℃淬火，180~200 ℃回火）。若要提高模具的使用温度，改善其淬透性和红硬性，可采用高温淬火、回火（Cr12 为1000~1100 ℃淬火，480~500 ℃回火；Cr12MoV 为1110~1140 ℃淬火，500~520 ℃回火）。

高铬钢在275~375 ℃区域有回火脆性，应予避免。

2.常用模具新钢种

为了弥补传统模具钢种性能的不足，国内开发或引进了以下性能较好的冲压模具用钢：

（1 ）Cr12Mo1V1 （代号D2 ）钢为仿美国ASTM 标准中的D2 钢引进的钢种，属Cr12 型钢。由于D2 钢中Mo 、V 含量增加，细化了晶粒，改善了碳化物的分布状况，因此D2 钢的强韧性（冲击韧度、抗弯强度、挠度）比Cr12MoV 钢有所提高，耐磨性和抗回火稳定性也比Cr12MoV 更高。可用深冷处理，提高硬度并改善尺寸稳定性。用D2 钢制作的冲裁模具寿命要高于Cr12MoV 钢模具。

D2 钢的锻造性能和热塑成形性比Cr12MoV 钢略差，机械加工性能和热处理工艺与C r12 型钢相似。

（2 ）Cr6WV 钢为高耐磨微变形高碳中铬钢，碳、铬含量均低于Cr12 型钢，碳化物的分布状态较Cr12MoV 均匀，具有良好的淬透性。热处理变形小，机械加工性能较好。抗弯强度、冲击韧度优于Cr12MoV ，只是耐磨性略低于Cr12 型钢。用于承受较大冲击力的高硬度、高耐磨板料冲裁模，其效果好于Cr12 型钢。

钢的常用热处理工艺为：淬火温度9701 ~ 000℃，一般可热油或硝盐分级淬火冷却，尺寸不大的部件可采取空冷。淬火后应立即回火，回火温度160210 ~ ℃，硬度58 ~ 62 HRC。

（3 ）Cr4W2MoV 钢也是高耐磨微变形高碳中铬钢，替代Cr12 型钢而研制的钢种，碳化物均匀性好，耐磨性高于Cr12MoV ，适于制作形状复杂、尺寸精度要求高的冲压模具，可用于硅钢片冲裁模。

Cr4W2MoV 钢的热处理工艺：要求强度、韧性较高时，采用低温淬火、低温回火工艺：淬火温度960~980 ℃，回火温度280~320 ℃，硬度60~62HRC 。要求热硬性和耐磨性较高时，采用高温淬火、高温回火工艺：淬火温度1020~1040 ℃，回火温度50 0~540 ℃，硬度60~62HRC 。

（4 ）7CrSiMnMoV( 代号CH-1) 钢为空淬微变形低合金钢、火焰淬火钢，可以利用火焰进行局部淬火，淬硬模具刃口部分。淬火温度（800~1000 ℃），具有良好的淬透性和淬硬性（可达60 HRC 以上），强度和韧性较高，崩刃后能补焊。可代替CrWMn 、Cr12MoV 钢，制作形状复杂的冲裁模。CH-1 钢的推荐热处理工艺：淬火温度900~920 ℃，油冷，190~200 ℃回火1~3 小时，硬度58~62 HRC 。

（5 ）6CrNiSiMnMoV( 代号GD) 钢为高韧性低合金钢，淬透性好，空淬变形小，耐磨性较高。其强韧性显著高于CrWMn 和Cr12MoV 钢，不易崩刃或断裂。尤其适用于细长、薄片状凸模及大型、形状复杂、薄壁凸凹模。

GD 钢的推荐热处理工艺：淬火温度870~930 ℃（900 ℃最佳），盐浴炉加热（45s/mm ），油冷或空冷、风冷，175~230 ℃回火2 小时，硬度58~62 HRC 。由于空冷即可淬硬，也可采用火焰加热淬火。

（6 ）9Cr6W3Mo2V2( 代号GM) 钢为高耐磨高强韧合金钢，各项工艺性能良好，其耐磨性、强韧性、加工性能均优于Cr12 型钢，能够用于高速压力机冲压下的多工位级进模等精密模具，是较理想的耐磨、精密冲压模具用钢。

GM 钢的热处理工艺：淬火温度1080~1120 ℃，硬度64~66HRC 。回火温度540~ 560 ℃，回火二次。

（7 ）Cr8MoWV3Si ( 代号ER5) 钢属高耐磨高强韧合金钢，具有较好的电火花加工性能，强度、韧性、耐磨性都优于Cr12 型钢，适用于大型精密冲压模具。用于硅钢片冲裁模，一次刃磨寿命为21 万次，总寿命高达360 万次，是目前合金钢冲模冲裁硅钢片的较高寿命水平。

ER5 钢的推荐热处理工艺：对高耐磨性、高强韧性的模具，采用1150 ℃淬火，520 ~530 ℃回火3 次；对重载服役条件下的模具，采用1120~1130 ℃淬火，550 ℃回火3 次。

3 ．硬质合金及钢结硬质合金

当工件的批量极大时，可以考虑选用硬度和耐磨性比各类模具钢种更高的硬质合金或钢结硬质合金。用作模具材料的硬质合金为钨钴类，随着含钴量的增加，韧性及抗弯强度提高而硬度降低。对于承受冲击力较小的模具，可以选用含钴量较低的YG10X ；承受冲击力中等或较大的模具，可以选用含钴量较高的YG15 或YG20 。硬质合金的缺点为韧性较差、难以加工，作为模具的工作部件可以设计为镶拼结构。钢结硬质合金的性能介于硬质合金和高速钢之间，能够机械加工和热处理，可以用于制作复杂的高寿命模具。用作冲裁模的钢结硬质合金有DT 、GT35 、TLMW50 、GW50 等。

厚板冲裁模具

厚板冲裁模承受的冲压力高于薄板冲模，为重载冲裁模，易磨损、崩刃和断裂，所以要求模具材料应具有高的耐磨性和强韧性。

?传统模具用钢传统的重载冲裁模具钢种主要有T8A 、Cr12MoV 、W18Cr4V 、W6Mo5 Cr4V2 等。

其中T8A 为碳素工具钢，虽然淬透性、韧性比T10A 钢有所改善，但易残存网状碳化物、热硬性差，只能用于工件批量较小的中厚冲裁模。T8A 工具钢的热处理工艺为：79 0~820 ℃水或油淬，160~180 ℃回火，硬度58~61HRC 。

W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2为高速工具钢，具有很高的硬度、抗压强度和耐磨性，但韧性较低，工作时有可能产生崩刃或断裂，而且价格较贵。建议采用低温淬火、快速加温淬火等工艺措施来改善其韧性。对于工件批量较大的厚板冲裁模，可以用W18Cr4V、W6Mo5C r4V2钢做凸模，Cr12MoV 钢做凹模。

W18Cr4V 钢的推荐热处理工艺：1220~1250 ℃淬火；550~570 ℃回火3 次。

W6Mo5Cr4V2 钢的推荐热处理工艺：1160~1200 ℃淬火：550~570 ℃回火3 次。

3. 常用模具新钢种

为了克服高速工具钢的缺点，提高使用寿命，重载冲裁模具可选用降碳降钒高速钢6 W6Mo5 Cr4V（6W6）和以高速钢成分为基础，添加少量的其它元素构成的高强韧性模具钢—基体钢，如65Nb钢、LD钢、012AL钢、CG-2 钢等等。

（1）6 W6Mo5 Cr4V (6W6)钢为高强韧性高速钢，由于降低了碳化物的含量和分布均匀性，使其在保持硬度和耐磨性的同时，抗弯强度、冲击韧性和塑性都有显著提高，虽然耐磨性略低，仍可用低温氮碳共渗提高表面硬度和耐磨性。其热处理工艺和高速钢W6M o5Cr4V2相似。

（2 ）6Cr4W3Mo2VNb (65Nb) 钢65Nb 钢取自W6Mo5CrV2 钢正常淬火后的基本成分，碳含量比高速钢低，碳质量分数的中限为0.65% ，故名65Nb 。各合金元素在钢中的作用和在高速钢中相似，另加入3% 的Nb 可形成高稳定性的碳化物NbC ，能有效阻止奥氏体晶粒长大，改善钢的力学性能和工艺性能。这种钢具有较好的耐磨性和较强的高温韧性，可以代替Cr12MoV 、W18Cr4V 钢，用于重载冲裁模和冷挤压模、冷镦模。

65Nb 钢锻造和退火工艺性能良好，热处理温度范围宽，淬火温度可以在1080~1180 ℃，回火温度在520~600 ℃之间选择。当采用比W6Mo5CrV2 钢正常淬火温度低的温度淬火后，其组织为在碳含量较低的马氏体基体上均匀分布有细粒状未溶碳化物。通过热处理参数的调整，可以得到不同的强度、韧性、耐磨性配合，以适合不同模具的性能要求。65Nb 钢的热处理工艺：1080~1180 ℃盐浴炉加热（15~20s/mm ）油淬，520~560 ℃回火2 次，硬度57~63 HRC 。

（3 ）7Cr7Mo2V2Si (LD) 钢LD 钢含碳、含钴量高于65Nb ，含钒量也较高。

钒可细化晶粒，提高耐磨性。因此其抗压、抗弯强度和耐磨性均高于65Nb 由于具有良好的强韧性和耐磨性，因而适于制造各种重载模具。

LD 钢的推荐热处理工艺：850 ℃预热，1100~1150 ℃淬火；油冷后530~570 ℃回火2~3 次，每次1~2 小时，硬度57~63 HRC 。

（4 ）5Cr4Mo3SiMnVAL (012AL) 钢012AL 钢中加入质量分数为0.3~0.7% 的铝，目的是为了细化晶粒，提高钢的冲击韧性和热加工塑性，加Si 则为了强化基体。012AL 钢强韧性高，综合性能好，通用性强，是冷、热兼用型模具钢。其抗弯强度及挠度高于W1 8Cr4V 高速钢，代替高速钢作模具时很少发生折断现象。可以用作中厚板料冲裁模具和

各类冷、热作模具。

012AL 钢的推荐热处理工艺：1090~1120 ℃盐浴炉加热（30s/mm ）油淬，510 ℃回火2 次，每次油冷2 小时，硬度60~62 HRC 。

（5 ）6Cr4Mo3Ni2WV(CG-2) 钢CG-2 钢在成分中加Ni ，强化了基体，改善了韧性和高温性能。同时增加Mo 减少W ，以降低碳化物的偏析。CG-2 钢具有高的强度和强韧性，在热处理到高硬度时仍能维持良好的韧性，较好地解决了高硬度与韧性的合理配合。但锻造塑性较差，退火后硬度偏高。亦可用作中厚板料冲裁模具和各类冷、热作模具。

CG-2 钢的热处理工艺：淬火温度1100~1140 ℃加热（20s/mm ），油冷，540 ℃回火2 次，每次2 小时，空冷，硬度60~62 HRC 。

二. 拉深模具材料的选用及热处理要求

表11.2.1 各种板料适用的拉深模材料

由于拉深模具的失效主要为粘附磨损和磨粒磨损，并以粘附磨损为主。因此选用的模具材料必须具有较高的耐磨性和抗粘附性能，以及足够的强度。按被拉深材料考虑适用的拉深模材料可以参考表11-1 。选用时还应考虑被拉深材料的板料厚度、拉深件的尺寸形状以及生产批量的大小等因素。

（一）轻载拉深（拉深薄钢板和铜、铝合金）时的模具材料

生产批量较小时，对于形状简单的筒形浅拉深件，可选用T8 、T10 钢；对于形状复杂的中小型件，选用CrWMn 、9Mn2V 。

中批量生产或生产批量较大时，选用Cr12MoV 。

生产批量很大时，选用硬质合金或钢结硬质合金。

（二）重载拉深（拉深厚钢板、反拉深、变薄拉深）时的模具材料

生产批量较小时，可选用T10 、CrWMn 。

生产批量较大时，选用Cr12MoV 以及GM 钢。GM 钢的强度和韧性高于高速钢、Cr12MoV ；抗粘附磨损和磨粒磨损能力明显优于基体钢和Cr12MoV ，在拉深模方面已得到较好应用。

生产批量很大时，考虑选用硬质合金或钢结硬质合金。

（三）拉深不锈钢、高镍合金钢、耐热钢板的模具材料

拉深这类材料时，容易发生粘附和拉毛，首选模具材料为铝青铜。

生产批量较小时，可选用铝青铜、T10A （镀硬铬，注意采用镀硬铬工艺时镀层不能太厚，以防拉深时剥落）。

生产批量较大时，选用铝青铜、Cr12MoV 、Cr12Mo1V1 （表面渗氮）。

生产批量很大时，选用硬质合金。

（四）大型拉深件、汽车覆盖件的拉深模具材料

可以选用合金铸铁或高强度球墨铸铁。球墨铸铁能够浸入润滑油，组织中的石墨具有自润滑作用，能有效地减轻拉深中的摩擦，而且成本较低、容易加工。

高强度球墨铸铁可以采用双介质延迟冷却马氏体等温淬火，以获得较高的强度和韧性，硬度为55~58 HRC 。先将模具缓慢预热后再加热至880~900 ℃，保温后先空气预冷，然后盐水淬冷至550 ℃左右即转入油冷，当模温降至250 ℃左右，放入180~200 ℃的热油中等温保持2~3 小时，再将油温降至170 ℃左右等温5~7 小时，最后转入空冷。

冲压模具简介与材料

冲压模具系列 冲压模具，是在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。冲压，是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。 目录 简述 分类 根据工艺性质分类 根据工序组合程度分类 依产品的加工方法分类 模具典型结构组成 第一类 第二类 模具先进制造工艺及设备 高速铣削加工 电火花铣削加工 慢走丝线切割技术 磨削及抛光加工技术 数控测量 模内攻牙技术 模具新材料及热、表处理 冲压模具材料 热处理、表处理新工艺 冲压模具材料的选用原则 生产批量 被冲压材料的，性能、模具零件的使用条件 材料性能 降低生产成本 开发专用模具钢 考虑我国模具的生产和使用情况 模具CAD/CAM技术 冲压模具行业发展现状及技术趋势 现状PDX软件界面 未来冲压模具制造技术发展趋势 我国涌现大批冲压模具龙头企业

冲压模具结构对安全的影响 模具的主要零件、作用及安全要求 模具设计的安全要点 简述 分类 根据工艺性质分类 根据工序组合程度分类 依产品的加工方法分类 模具典型结构组成 第一类 第二类 模具先进制造工艺及设备 高速铣削加工 电火花铣削加工 慢走丝线切割技术 磨削及抛光加工技术 数控测量 模内攻牙技术 模具新材料及热、表处理 冲压模具材料 热处理、表处理新工艺 冲压模具材料的选用原则 生产批量 被冲压材料的，性能、模具零件的使用条件 材料性能 降低生产成本 开发专用模具钢 考虑我国模具的生产和使用情况 模具CAD/CAM技术 冲压模具行业发展现状及技术趋势 现状PDX软件界面 未来冲压模具制造技术发展趋势 我国涌现大批冲压模具龙头企业 冲压模具结构对安全的影响 模具的主要零件、作用及安全要求 模具设计的安全要点 展开 苏州LED灯研磨 编辑本段简述 冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。

常用的冷冲压模具材料

常用的冷冲压模具材料

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冲压模具工作零件材料的要求 冲压模具工作时要承受冲击、振动、摩擦、高压和拉伸、弯扭等负荷,甚至在较高的温度下工作(如冷挤压）,工作条件复杂,易发生磨损、疲劳、断裂、变形等现象。因此,对模具工作零件材料的要求比普通零件高。 由于各类冲压模具的工作条件不同,所以对模具工作零件材料的要求也有所差异。 1.冲裁模材料的要求 对于薄板冲裁模具的工作零件用材要求具有高的耐磨性和硬度,而对厚板冲 裁模除了要求具有高的耐磨性、抗压屈服点外,为防止模具断裂或崩刃,还应具有高的断裂抗力、较高的抗弯强度和韧性。 2. 拉深模材料的要求 要求模具工作零件材料具有良好的抗粘附性(抗咬合性)、高的耐磨性和硬度、一定的强韧性以及较好的切削加工性能，而且热处理时变形要小。 3. 冷挤压模材料的要求 要求模具工作零件有高的强度和硬度、高耐磨性,为避免冲击折断,还要求有一定的韧性。由于挤压时会产生较大的升温，所以还应具有一定的耐热疲劳性和热硬性 1１．2.2 冲压模具材料的种类及特性 制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主,常用的模具工作部件材料的种类有:碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。 1. 碳素工具钢 在模具中应用较多的碳素工具钢为T8Ａ、T10A等,优点为加工性能好,价格便宜。但淬透性和红硬性差，热处理变形大,承载能力较低。 ２. 低合金工具钢 低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。与碳素工具钢相比，减少了淬火变形和开裂倾向,提高了钢的淬透性，耐磨性亦较好。用于制造模具的低合金钢有CrWＭｎ、９Mn2V、７CｒSiMｎＭoV(代号CH-１)、6CrＮｉSｉＭnＭｏV(代号GD)等。 3. 高碳高铬工具钢

冲压模具材料的种类及特性

冲压模具材料的种类及特性 制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主，常用的模具工作部件材料的种类 有：碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。 1. 碳素工具钢在模具中应用较多的碳素工具钢为T8A T10A等，优点为加工性能好，价格便宜。但淬透性和红硬性差，热处理变形大，承载能力较低。 2. 低合金工具钢低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。与碳素工具钢相比，减少了淬火变形和开裂倾向，提高了钢的淬透性，耐磨性亦较好。用于制造模具的低合金钢有CrWMn 9Mn2V 7CrSiMnMoV代号 CH-1）、6CrNiSiMnMoV代号 GD等。 3. 高碳高铬工具钢常用的高碳高铬工具钢有 Cr12和Cr12MoV Cr12Mo1V1（代号D2）,它 们具有较好的淬透性、淬硬性和耐磨性，热处理变形很小，为高耐磨微变形模具钢，承载能力仅次于高速钢。但碳化物偏析严重，必须进行反复镦拔（轴向镦、径向拔）改锻，以降低碳化物的不均匀性，提高使用性能。 4. 高碳中铬工具钢用于模具的高碳中铬工具钢有 Cr4W2MoV Cr6WV、Cr5MoV等，它们的 含铬量较低，共晶碳化物少，碳化物分布均匀，热处理变形小，具有良好的淬透性和尺寸稳定性。 与碳化物偏析相对较严重的高碳高铬钢相比，性能有所改善。 5. 高速钢高速钢具有模具钢中最高的硬度、耐磨性和抗压强度，承载能力很高。模具中常用的有W18Cr4V（代号8-4-1 ）和含钨量较少的 W6Mo5 Cr4V2（代号6-5-4-2，美国牌号为 M2以及为提高韧性开发的降碳降钒高速钢6W6Mo5 Cr4V（代号6W6或称低碳M2。高速钢也需要改锻，以改善其碳化物分布。 6. 基体钢在高速钢的基本成分上添加少量的其它元素，适当增减含碳量，以改善钢的性能。 这样的钢种统称基体钢。它们不仅有高速钢的特点，具有一定的耐磨性和硬度，而且抗疲劳强度和韧性均优于高速钢，为高强韧性冷作模具钢，材料成本却比高速钢低。模具中常用的基体钢有 6Cr4W3Mo2VNb弋号 65Nt）、7Cr7Mo2V2Si （代号 LD）、5Cr4Mo3SiMnVA（代号 012AL）等。 7. 硬质合金和钢结硬质合金硬质合金的硬度和耐磨性高于其它任何种类的模具钢，但抗弯 强度和韧性差。用作模具的硬质合金是钨钻类，对冲击性小而耐磨性要求高的模具，可选用含钻 量较低的硬质合金。对冲击性大的模具，可选用含钻量较高的硬质合金。 钢结硬质合金是以铁粉加入少量的合金元素粉末（如铬、钼、钨、钒等）做粘合剂，以碳 化钛或碳化钨为硬质相，用粉末冶金方法烧结而成。钢结硬质合金的基体是钢，克服了硬质合金韧性较差、加工困难的缺点，可以切削、焊接、锻造和热处理。钢结硬质合金含有大量的碳化物， 虽然硬度和耐磨性低于硬质合金，但仍高于其它钢种，经淬火、回火后硬度可达68 ~ 73HRC o 冲压模具材料的选用及热处理要求 冲裁模具材料的选用及热处理要求 选用冲裁模具材料应考虑工件生产的批量，若批量不大就没有必要选择高寿命的模具材料；还 应考虑被冲工件的材质，不同材质适用的模具材料亦有所不同。对于冲裁模具，耐磨性是决定模具寿命的重要因素，钢材的耐磨性取决于碳化物等硬质点相的状况和基体的硬度，两者的硬度越高，碳化物的数量越多，则耐磨性越好。常用冲压模具钢材耐磨性的劣优依次为碳素工具钢一合金工具钢一基体钢一咼碳咼铬钢一咼速钢一钢结硬质合金一硬质合金。 此外还必须考虑工件的厚度、形状、尺寸大小、精度要求等因素对模具材料选择的影响。 1?传统模具用钢长期以来，国内薄板冲裁模用钢为T10A、CrWMn、9Mn2V Cr12和 Cr12MoV 等。 其中T10A为碳素工具钢，有一定强度和韧性。但耐磨性不高，淬火容易变形及开裂，淬透性差，只适用于工件形状简单、尺寸小、数量少的冲裁模具。 T10A碳素工具钢的热处理工艺为：760~810 C水或油淬，160~180 C 回火，硬度 59~62HRC o

冲压模具制造工艺.

概述 模具是工业生产中使用极为广泛的工艺装备之一，也是发展工业的基础。模具是成形金属、塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等制件的基础工艺装备，是工业生产中发展和实现少无切屑加工技术不可缺少的工具。模具是一种高效率的工艺设备，用模具进行各种材料的成型，可实现高速度的大批量生产，并能在大量生产条件下稳定的保证制件的质量、节约原材料。因此，在现代工业生产中，模具的应用日益广泛，是当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。许多现代工业的发展和技术水平的提高，在很大程度上取决于模具工业的发展水平。 为了实现工业现代化今后的模具发展趋势大致包括以下几方面： 1、发展高效模具。对于大批量生产用模具，应向高效率发展。如为了适应当前高速压力机的使用，应发5冲模的工作部分零件必须具备的性能展多工位级进模以提高生产效率。 2、发展简易模具。对于小批量生产用模具，为了降低成本、缩短模具制造周期应尽量发展薄板冲模、聚氨酯模具、锌合金、低熔点合金，环氧树脂等简易模具。 3、发展多功能模具。为了提高效率和保证制品的质量，要发展多工位级进模及具有组合功能的双色、多色塑料注射模等。 4、发展高寿命模具。高效率的模具必然需要高寿命，否则将必然造成频繁的模具拆卸和整修或需要更多的备模。为了达到高寿命的要求，除模具本身结构优化外，还要对材料的选用和热处理、表面强化技术予以开发和创新。 5、发展高精度模具。计算机硬件，软件以及模具加工，检测技术的快速发展使得精锻模具CAD/CAM/CAE一体化技术成为锻造企业切实可行的技术。精密，高效是现代锻造业的发展趋势；应用该技术的实践表明，只有基于效率的模具CAD/CAM/CAE…CAX平台才能实现精锻件及其模具的高效率开发。

冲压模具材料选用

冲压模具材料选用及热处理要求 一、冲裁模具材料的选用及热处理要求 选用冲裁模具材料应考虑工件生产的批量,若批量不大就没有必要选择高寿命的模具材料;还应考虑 被冲工件的材质,不同材质适用的模具材料亦有所不同。对于冲裁模具,耐磨性就是决定模具寿命的重要因素,钢材的耐磨性取决于碳化物等硬质点相的状况与基体的硬度,两者的硬度越高,碳化物的数量越多,则耐磨性越好。常用冲压模具钢材耐磨性的劣优依次为碳素工具钢—合金工具钢—基体钢—高碳高铬钢—高速钢—钢结硬质合金—硬质合金。 此外还必须考虑工件的厚度、形状、尺寸大小、精度要求等因素对模具材料选择的影响。 1、传统模具用钢长期以来,国内薄板冲裁模用钢为T10A、CrWMn、9Mn2V、Cr12与Cr12MoV等。 其中T10A为碳素工具钢,有一定强度与韧性。但耐磨性不高,淬火容易变形及开裂,淬透性差,只适用于工件形状简单、尺寸小、数量少的冲裁模具。 T10A碳素工具钢的热处理工艺为:760~810 ℃水或油淬,160~180 ℃回火,硬度59~62HRC。 CrWMn、9Mn2V就是高碳低合金钢种,淬火操作简便,淬透性优于碳素工具钢,变形易控制。但耐磨性与韧性仍较低,应用于中等批量、工件形状较复杂的冲裁模具。CrWMn钢的热处理工艺为:淬火温度 820~840 ℃油冷 ,回火温度200 ℃,硬度60~62HRC。9Mn2V钢的热处理工艺为:淬火温度780~820 ℃油冷 ,回火温度150~200 ℃,空冷,硬度60~62HRC。注意回火温度在200~300 ℃范围有回火脆性与显著体积膨胀,应予避开。 Cr12与Cr12MoV为高碳高铬钢,耐磨性较高,淬火时变形很小,淬透性好,可用于大批量生产的模具,如硅钢片冲裁模。但该类钢种存在碳化物不均匀性,易产生碳化物偏析,冲裁时容易出现崩刃或断裂。其中,Cr12含碳量较高,碳化物分布不均比Cr12MoV严重,脆性更大一些。 Cr12型钢的热处理工艺选择取决于模具的使用要求,当模具要求比较小的变形与一定韧性时,可采用低温淬火、回火(Cr12为950~980 ℃淬火,150~200 ℃回火;Cr12MoV为1020~1050 ℃淬火,180~200 ℃回火)。若要提高模具的使用温度,改善其淬透性与红硬性,可采用高温淬火、回火 (Cr12为1000~1100 ℃淬火,480~500 ℃回火;Cr12MoV为1110~1140 ℃淬火,500~520 ℃回火 )。 高铬钢在275~375 ℃区域有回火脆性,应予避免。 2、常用模具新钢种 为了弥补传统模具钢种性能的不足,国内开发或引进了以下性能较好的冲压模具用钢: (1)Cr12Mo1V1(代号D2)钢为仿美国ASTM标准中的D2钢引进的钢种,属Cr12型钢。由于D2钢中Mo、V含量增加,细化了晶粒,改善了碳化物的分布状况,因此D2钢的强韧性(冲击韧度、抗弯强度、挠度)比Cr12MoV钢有所提高,耐磨性与抗回火稳定性也比Cr12MoV更高。可用深冷处理,提高硬度并改善尺寸稳定性。用D2钢制作的冲裁模具寿命要高于Cr12MoV钢模具。

常用的冷冲压模具材料

常用的冷冲压模具材料 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

冲压模具工作零件材料的要求 冲压模具工作时要承受冲击、振动、摩擦、高压和拉伸、弯扭等负荷，甚至在较高的温度下工作（如冷挤压），工作条件复杂，易发生磨损、疲劳、断裂、变形等现象。因此，对模具工作零件材料的要求比普通零件高。 由于各类冲压模具的工作条件不同，所以对模具工作零件材料的要求也有所差异。 1.冲裁模材料的要求 对于薄板冲裁模具的工作零件用材要求具有高的耐磨性和硬度，而对厚板冲裁模除了要求具有高的耐磨性、抗压屈服点外，为防止模具断裂或崩刃，还应具有高的断裂抗力、较高的抗弯强度和韧性。 2. 拉深模材料的要求 要求模具工作零件材料具有良好的抗粘附性（抗咬合性）、高的耐磨性和硬度、一定的强韧性以及较好的切削加工性能，而且热处理时变形要小。 3. 冷挤压模材料的要求 要求模具工作零件有高的强度和硬度、高耐磨性，为避免冲击折断，还要求有一定的韧性。由于挤压时会产生较大的升温，所以还应具有一定的耐热疲劳性和热硬性 冲压模具材料的种类及特性 制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主，常用的模具工作部件材料的种类有：碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。 1. 碳素工具钢 在模具中应用较多的碳素工具钢为T8A、T10A等，优点为加工性能好，价格便宜。但淬透性和红硬性差，热处理变形大，承载能力较低。 2. 低合金工具钢 低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。与碳素工具钢相比，减少了淬火变形和开裂倾向，提高了钢的淬透性，耐磨性亦较好。用于制造模具的低合金钢有 CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代号CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代号GD)等。 3. 高碳高铬工具钢 常用的高碳高铬工具钢有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1（代号D2），它们具有较好的淬透性、淬硬性和耐磨性，热处理变形很小，为高耐磨微变形模具钢，承载能力仅次于高速钢。但碳化物偏析严重，必须进行反复镦拔（轴向镦、径向拔）改锻，以降低碳化物的不均匀性，提高使用性能。 4. 高碳中铬工具钢 用于模具的高碳中铬工具钢有Cr4W2MoV、Cr6WV 、Cr5MoV等，它们的含铬量较低，共晶碳化物少，碳化物分布均匀，热处理变形小，具有良好的淬透性和尺寸稳定性。与碳化物偏析相对较严重的高碳高铬钢相比，性能有所改善。 5. 高速钢 高速钢具有模具钢中最高的的硬度、耐磨性和抗压强度，承载能力很高。模具中常用的有 W18Cr4V（代号8-4-1）和含钨量较少的W6Mo5 Cr4V2（代号6-5-4-2，美国牌号为M2）以及为提高韧性开发的降碳降钒高速钢 6W6Mo5 Cr4V（代号6W6或称低碳M2）。高速钢也需要改锻，以改善其碳化物分布。 6. 基体钢

冲压模具材料选用

冲压模具材料选用及热处理要求 一. 冲裁模具材料的选用及热处理要求 选用冲裁模具材料应考虑工件生产的批量，若批量不大就没有必要选择高寿命的模具材料；还应考虑被冲工件的材质，不同材质适用的模具材料亦有所不同。对于冲裁模具，耐磨性是决定模具寿命的重要因素，钢材的耐磨性取决于碳化物等硬质点相的状况和基体的硬度，两者的硬度越高，碳化物的数量越多，则耐磨性越好。常用冲压模具钢材耐磨性的劣优依次为碳素工具钢—合金工具钢—基体钢—高碳高铬钢—高速钢—钢结硬质合金—硬质合金。 此外还必须考虑工件的厚度、形状、尺寸大小、精度要求等因素对模具材料选择的影响。 1.传统模具用钢长期以来，国内薄板冲裁模用钢为T10A、CrWMn、9Mn2V、Cr12和Cr12MoV等。 其中T10A为碳素工具钢，有一定强度和韧性。但耐磨性不高，淬火容易变形及开裂，淬透性差，只适用于工件形状简单、尺寸小、数量少的冲裁模具。 T10A碳素工具钢的热处理工艺为：760~810 ℃水或油淬，160~180 ℃回火，硬度59~62HRC。 CrWMn、9Mn2V是高碳低合金钢种，淬火操作简便，淬透性优于碳素工具钢，变形易控制。但耐磨性和韧性仍较低，应用于中等批量、工件形状较复杂的冲裁模具。CrWMn钢的热处理工艺为：淬火温度 820~840 ℃油冷，回火温度200 ℃，硬度60~62HRC。9Mn2V钢的热处理工艺为：淬火温度780~820 ℃油冷，回火温度150~200 ℃，空冷，硬度60~62HRC。注意回火温度在200~300 ℃范围有回火脆性和显著体积膨胀，应予避开。 Cr12和Cr12MoV为高碳高铬钢，耐磨性较高，淬火时变形很小，淬透性好，可用于大批量生产的模具，如硅钢片冲裁模。但该类钢种存在碳化物不均匀性，易产生碳化物偏析，冲裁时容易出现崩刃或断裂。其中，Cr12含碳量较高，碳化物分布不均比Cr12MoV严重，脆性更大一些。 Cr12型钢的热处理工艺选择取决于模具的使用要求，当模具要求比较小的变形和一定韧性时，可采用低温淬火、回火（Cr12为950~980 ℃淬火，150~200 ℃回火；Cr12MoV为1020~1050 ℃淬火，180~200 ℃回火）。若要提高模具的使用温度，改善其淬透性和红硬性，可采用高温淬火、回火（Cr12为1000~1100 ℃淬火，480~500 ℃回火；Cr12MoV为1110~1140 ℃淬火，500~520 ℃回火）。 高铬钢在275~375 ℃区域有回火脆性，应予避免。 2.常用模具新钢种 为了弥补传统模具钢种性能的不足，国内开发或引进了以下性能较好的冲压模具用钢： （1）Cr12Mo1V1（代号D2）钢为仿美国ASTM标准中的D2钢引进的钢种，属Cr12型钢。由于D2钢中Mo、V含量增加，细化了晶粒，改善了碳化物的分布状况，因此D2钢的强韧性（冲击韧度、抗弯强

冷冲压模具材料汇总

冲压模具材料制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主，常用的模具工作部件材料的种类有：碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。 a.碳素工具钢在模具中应用较多的碳素工具钢为T8A、T10A 等，优点为加工性能好，价格便宜。但淬透性和红硬性差，热处理变形大，承载能力较低[1]。 b.低合金工具钢低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。与碳素工具钢相比，减少了淬火变形和开裂倾向，提高了钢的淬透性，耐磨性亦较好。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和Cr12MoV、Cr12Mo1V1（代号D2），它们具有较好的淬透性、淬硬性和耐磨性，热处理变形很小，为高耐磨微变形模具钢，承载能力仅次于高速钢。但碳化物偏析严重，必须进行反复镦拔（轴向镦、径向拔）改锻，以降低碳化物的不均匀性，提高使用性能。 d. 高碳中铬工具钢用于模具的高碳中铬工具钢有Cr4W2MoV、Cr6WV 、Cr5MoV等，它们的含铬量较低，共晶碳化物少，碳化物分布均匀，热处理变形小，具有良好的淬透性和尺寸稳定性。与碳化物偏析相对较严重的高碳高铬钢相比，性能有所改善。 e. 高速钢高速钢具有模具钢中最高的的硬度、耐磨性和抗压强度，承载能力很高。模具中常用的有W18Cr4V（代号8-4-1）和含钨量较少的W6Mo5 Cr4V2（代号6-5-4-2，美国牌号为M2）以及为提高韧性开发的降碳降钒高速钢 6W6Mo5 Cr4V（代号6W6或称低碳M2）。高速钢也需要改锻，以改善其碳化物分布。 f. 基体钢在高速钢的基本成分上添加少量的其它元素，适当增减含碳量，以改善钢的性能。这样的钢种统称基体钢。它们不仅有高速钢的特点，具有一定的耐磨性和硬度，而且抗疲劳强度和韧性均优于高速钢，为高强韧性冷作模具钢，材料成本却比高速钢低。模具中常用的基体钢有 6Cr4W3Mo2VNb（代号65Nb）、7Cr7Mo2V2Si（代号LD）、5Cr4Mo3SiMnVAL（代号012AL）等。 g. 硬质合金和钢结硬质合金硬质合金的硬度和耐磨性高于其它任何种类的模具钢，但抗弯强度和韧性差。用作

冲压模具简介与材料(doc 16页)

冲压模具简介与材料(doc 16页)

?? 冲压模具系列 冲压模具，是在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。冲压，是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。 目录 简述 分类 根据工艺性质分类 根据工序组合程度分类 依产品的加工方法分类 模具典型结构组成 第一类 第二类

模具先进制造工艺及设备 高速铣削加工 电火花铣削加工 慢走丝线切割技术 磨削及抛光加工技术 数控测量 模内攻牙技术 模具新材料及热、表处理 冲压模具材料 热处理、表处理新工艺 冲压模具材料的选用原则 生产批量 被冲压材料的，性能、模具零件的使用条件材料性能 降低生产成本 开发专用模具钢 考虑我国模具的生产和使用情况 模具CAD/CAM技术 冲压模具行业发展现状及技术趋势 现状PDX软件界面 未来冲压模具制造技术发展趋势 我国涌现大批冲压模具龙头企业

生产批量 被冲压材料的，性能、模具零件的使用条件 材料性能 降低生产成本 开发专用模具钢 考虑我国模具的生产和使用情况 模具CAD/CAM技术 冲压模具行业发展现状及技术趋势 现状PDX软件界面 未来冲压模具制造技术发展趋势 我国涌现大批冲压模具龙头企业 冲压模具结构对安全的影响 模具的主要零件、作用及安全要求 模具设计的安全要点 展开 苏州LED灯研磨 编辑本段简述 冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以

及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。 编辑本段分类 冲压模具的形式很多，冲模也依工作性质,模具构造,模具材料三方面来分类。 根据工艺性质分类 a.冲裁模沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。如落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等。 b.弯曲模使板料毛坯或其他坯料沿着直线（弯曲线）产生弯曲变形，从而获得一定角度和形状的工件的模具。 c.拉深模是把板料毛坯制成开口空心件，或使空心件进一步改变形状和尺寸的模具。 d.成形模是将毛坯或半成品工件按图凸、凹模的形状直接复制成形，而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。如胀形模、缩口模、扩口模、起伏成形模、翻边模、整形模等。 根据工序组合程度分类

五金模具常用材料

分高、中、低三档： 高的如下：上下模座S55调质，垫板SKD11深冷、主板DC53\SLD超深冷 中的如下：上下模座S45，垫板Cr12MoV真空、主板SKD11深冷 低的如下：上下模座S45/A3，垫板Cr12真空、主板Cr12MoV真空 现在国内第三中比较多，如果要出给欧美或日本客户第一和第三种比较多。还有更低的就再往下降一档，具体要结合公司和客户的要求。 1. SS41(又稱A3鋼) 屬碳結構鋼,保證機械性能,但不能保證化學性能.(不能熱處理的鋼料). 用途:上下模座墊腳.加高板.支承板.上下墊板.夾板. 機械性能:抗拉強度kg/mm2=38°~47° 2. 灰口鑄鐵(生鐵) 常用灰口鑄鐵的牌號HT30~54 用途: 模架.通用機床床身. 機械性能: 抗拉強度≧kg/㎜230 抗彎強度≧kg/㎜254 3. 45#鋼屬優質碳素結構鋼. 用途: 常用於軸類零件的材料. 機械性能:具有良好的機械加工性能及強度硬度,調質處理,淬火溫度820°~850°回水溫度600°~650°,HRC40°~48°. 1. YK30(SK3) 碳素工具鋼,類似大陸牌號T10A. 用途: 脫板,上下墊板.要求較高的夾板.要求較低的母模及公模. 機械性能: 熱處理淬火溫度760°~780°回水溫度140°~250°HRC 50°~58° 2. D2合金工具鋼類似大陸的G12 用途: 脫板.上下墊板.要求較低的母模及公模. 機械性能: 熱處理淬火溫度950°~980°回水溫度180°~250°HRC 50°~56°

3. SKD 11 類似大陸GR12M0V 用途: 公模.母模及要求較高模具.如不銹鋼彈片之連續模的脫板等. 機械性能: 熱處理淬火溫度980°~1050°回水溫度180°~250°HRC 55°~62°. 4. DC53 (SKD之升級產品) 用途: 常用在密度較高的模具的公模母模. 機械性能: 硬度及耐磨性均優於SKD,變形系數小於SKD 熱處理淬火溫度980°~1050 回水溫度180°~250°HRC 55°~62°. 5. SLD類似DC53 1. 高速鋼SKH-9 (俗稱風鋼) 類似大陸牌號W6CrM05V2 用途: 常用於工程模或連續模的母模入塊(鑲件)及衝小孔的衝子,很多工具如普通銑刀.鑽頭.絲攻.也適用. 機械性能: 硬度高,耐磨性好.熱處理工藝較復雜. HRC62°~64°. 2. NAK80 預硬化鋼 用途: 多用於光潔度37°~41°電加工性能好,機械加工性能較差,加工後不需熱處理,由於材料內部分子結構緊密,拋光性能佳. 以上介紹的幾種五金模具常用材料,根據其不同的材質及性能結合模具制造中的具體情況,如被加工件的材質,數量,形狀等來做出正確合理的選擇.同時在機械加工中,同樣要根據其材料的性能來合理選用刀具及選用合適的加工速度進刀量,走刀量,研磨時選用合適的砂輪,才能加工出品質好的模具!

常用模具材料牌号对照表

常用模具材料牌号对照表 类别中国钢号通用钢号钢材特性 塑胶模具钢3Cr2Mo P20（美国）预硬塑胶模具钢 3Cr2NiMo 718（瑞典）超预硬塑胶模具钢 4Cr13 S136（瑞典）抗腐蚀塑胶模具钢 1CrNi3 NAK80（日本）镜面塑胶模具钢 3Cr17Mo M300（奥地利）耐腐蚀塑胶模具钢五金模具钢CrWMn SKS3（日本）不变形油钢 Cr12MoV SKD11（日本）耐磨韧性铬钢 8407（瑞典） 热作模具钢4Cr5MoV SKD61（日本）通用热作模具钢 H13（美国）

常用高品质模具钢对照及特性

冷作模具钢 CrWMn/SKS31/105W/Cr6高硬度，中等淬透性，价格低廉。 207-255 820-840 下料模、冲头、成型模、搓丝板顶出杆及小型塑料压模 等。 9Mn2V/O2/DF-2 具有良好冲载能力，热处理变形小。≤229 780-800 厚度小于6mm以下的小型冲压模具及切纸机、刀具等。 9CrWMn/O1/SKS3/DF-3/100Mn/CrW4 淬火变形小，具有良好的刃口保持能力，热处理变形小。197-241 820-840 薄片冲压模、手饰 压花模等。 9SiCr/X100Cr/MoV51具有高硬度良好的韧性和较好的抗回火稳定性。197-241 860-880 下料模、冲头、搓丝板、压印模、顶出杆等 Cr5Mo1V/A2/SKD12/XW-10/210/Cr12空冷淬硬性铬钢，韧性极佳，高耐磨损性和抗腐蚀能力。≤255 950-1000 拉伸模、压花模、下料 模、冲压模、及耐磨塑料模等。 Cr12/D3/SKD1/X165Cr/MoV12高碳铬钢，具有高耐磨性和抗腐蚀能力。217-269 950-980 应用于小动载条件下要求高耐磨形状简单的拉 伸模及冲载模。 Cr12MoV/X155Cr/VMo121具有良好的淬透性，高耐磨性，韧性高。 207-255 1000-1020 下料模、冲头、滚丝轮、剪刀片、冷镦模、 陶土模及热固塑料成型模等。 Cr12Mo1V1/D2/SKD11/W-42具有良好的淬透性，高韧性，高耐磨损性，强韧性极佳，并具有良好的抗回火稳定性，热处理变形小。≤255 1000-1020 重型落料模、冷挤压模、深拉伸模、滚丝模、剪刀片、冷镦模、陶土模等。 7Cr7Mo2V2Si具有高韧性，高耐磨损性，热处理变形小。 241-269 1100-1150 适用于要求强韧性及高冲击载荷下工作的冷镦、冷冲等作业模具，特别适用于标准件和钢球的冷镦模具及汽车弹簧钢板的冲孔、冲头 7CrSiMnMoV 火焰淬火模具钢,具有高淬透性,淬火温度范围宽,可用火焰加热淬火,并具有良好堆焊性217-241 880-910 应用于要求热处理变形小而施以火焰加热局部淬火的大型镶块模具及冲压厚度、≤7mm钢板大冲压模具和剪切下料模、切纸刀、陶土模及轧辊等。 热作模具钢 5CrMnMo淬透性一般，价格较低，淬火后硬度和5CrNiMo相近，而塑性韧性相对低一些。197-241 820-850 用于制造形状简单，厚度 小于250毫米的小型热锤锻模。 5CrNiMo/L6/56Cr/NiMoV7淬火后综合力学性能较好，热强性和淬透性一般 197-241 830-860 用于制造形状简单，工作温度一般，厚度在250~350毫米之间的中型热锤锻模块。 5CrNiMoV/SKT4 淬透性，淬硬性较5CrNiMo、5CrMnMo显著改善。≤240 830-880 用于制造厚度＞350毫米，型腔复杂，受力载荷 较大的大型锤锻模或锻造压力机热锻模。 4Cr5MoSiV1/SWG8407/H13/H13ESR/SKD61/X40Cr/MoV51具有良好耐热性，抗热疲劳性能及耐液态金属冲蚀性能，高淬透性，优良综合力学性能，较高的抗回火稳定性。≤235 1020-1050 用于制造冲击载荷较大，型腔复杂的长寿命锤锻模或锻造压力机用模具或镶块；以

冲压模具实例

冲压模具实例 例8.2.1冲裁模设计与制造实例 工件名称：手柄 工件简图：如图8.2.1所示。 生产批量：中批量 材料：Q235-A钢 材料厚度：1.2mm 1．冲压件工艺性分析 此工件只有落料和冲孔两个工序。材料为Q235-A钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结构相对简单，有一个φ8mm的孔和5个φ5mm 的孔；孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为3．5mm （大端4个φ5mm的孔与φ8mm孔、φ5mm的孔与R16mm外圆之间的壁厚）。工件的尺寸全部为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。 2．冲压工艺方案的确定 该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案：

方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。 方案二：落料-冲孔复合冲压。采用复合模生产。 方案三：冲孔-落料级进冲压。采用级进模生产。 方案一模具结构简单，但需两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足中批量生产要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，但工件最小壁厚3．5mm接近凸凹模许用最小壁厚3．2mm，模具强度较差，制造难度大，并且冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作不方便。方案三也只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案三为佳。 3．主要设计计算 （1）排样方式的确定及其计算 设计级进模，首先要设计条料排样图。手柄的形状具有一头大一头小的特点，直排时材料利用率低，应采用直对排，如图8.2.2所示的排样方法，设计成隔位冲压，可显著地减少废料。隔位冲压就是将第一遍冲压以后的条料水平方向旋转180°，再冲第二遍，在第一次冲裁的间隔中冲裁出第二部分工件。搭边值取2．5mm和3．5mm，条料宽度为135mm，步距离为53 mm，一个步距的材料利用率为78%（计算见表8.2.1）。查板材标准，宜选950mm×1500mm的钢板，每张钢板可剪裁为7张条

冲压模具材料的分类及强化处理技术_孟鑫沛

冲压模具材料的分类及强化处理技术 孟鑫沛 （东莞职业技术学院，广东 东莞 523808） 摘要：随着现代制造技术的不断进步，尤其是汽车、电子、航空工业的快速发展，越来越多的产品要求模具在高温、高速条件下工作且具有高的耐磨性、抗氧化性等，在一定程度上给模具制造业带来了挑战。文章从常用冲压模具材料的种类、冲压模具材料的合理选择对热处理的影响、冲压模具表面处理技术等方面出发，对常用冲压模具材料的分类及处理技术进行相应分析。 关键词：冲压模具材料；热处理；表面处理；模具材料性能 中图分类号：TG385 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）17-0091-02 模具作为工业生产的重要工艺设备，在其实际应用过程中，具有生产效率高、材料利用率高、制件精度高、复杂程度高等优势，这些是其它加工制造技术无法比拟的。模具生产技术已经广泛应用在汽车、电子、机械、仪表、家电、航空等行业中。在很长一段时间内，模具作为重要工艺设备极大的促进了生产的发展，但是随着模具种类的不断增多，形状越来越复杂，加工工艺越来越困难，再加上热处理技术的限制，模具技术的发展速度逐渐缓慢，并出现各种质量问题。在这种情况下，有必要对模具材料的种类进行分析并选取合适的模具材料以及对应的处理技术，确保模具质量。 1　常见冲压模具材料的种类及性能 1.1　常见冲压模具材料种类 常见冲压模具材料主要包括碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬工具钢、高速钢、基体钢、硬质合金和钢结硬质合金等。其中，碳素工具钢价格便宜、加工性能较好，热处理后硬度高、耐磨性好。一般在尺寸较小、形状简单且承受荷较小的模具零件中使用；低合金工具钢是在碳素工具钢基础上加入适量的合金元素而形成的。它的优势是能有效的降低淬火冷却速度，将热应力和组织应力降至最低，同时减小淬火变形和降低开裂倾向；高碳高铬工具钢不仅具有高硬度、高强度、高耐磨性优势，还具有较好的淬透性、淬硬性、高稳定性等优势，热处理变形很小；高速钢硬度较高，还具有较 高的抗压强度和耐磨性，通常采用快速加热和低温 淬火工艺，在一定程度上改善了材料的韧性。但是 高速钢中的合金元素含量较高、成本高、脆性较大，再加上其工艺性能不佳，不能广泛应用在工业 生产中；基体钢是在高速钢的基础上添加少量的其 它元素，在具有高速钢好的耐磨性和硬度的前提下，其抗弯强度和韧性均有所提高。一般用于制造 冷挤压、冷镦模具；硬质合金一般具有较高的硬度 和耐磨性，而钢结硬质合金的性能更佳，它是以铁 粉加入少量的合金元素粉末做粘合剂，以碳化钛、 碳化钨等材料作为硬质相，用粉末冶金的方法烧结 而成，用这种材料制作的模具坚固耐用，适合在大 批量生产用模具上应用。 1.2　模具材料性能 在模具材料的选用过程中，必须充分了解材料的 使用性能和工艺性能。模具使用性能主要包括强度、 硬度、韧性、耐磨性、抗疲劳性等。强度是材料抵抗 变形能力和断裂能力的指标；硬度的高低将直接影响 模具的使用寿命，对模具质量有重要影响；韧性反映 材料在较强的冲击载荷的作用下，抵抗脆性断裂的能力，也是模具钢尤其是冲压用冷作模具钢的重要性能 指标；抗疲劳性是指材料在重复载荷条件下抵抗疲劳 破坏的性能指标。工艺性能主要包括锻造性能和热处 理性能等。锻造性能是指材料经受锻压时的工艺性能；热处理工艺对模具质量有很大影响，在实际应用 2012.0691

冲压模具模板的材料和功能

一般的冲压模具都是由： 上下托板、上下垫脚、上下模座：一般用A3、Q235等“软料”做成，起支撑整个模具、方便架模、落料等作用。 上、下模板：上、下模板起固定刀口、入块、入子、顶料销等作用，外定位、内定位、浮升引导销、两用销、导料板、浮块这些也是固定在下模板上的，下模板硬度要求必须在HRC58～62左右，硬度太低会影响冲裁质量。厚度一般为25～40mm。有的刀口直接割在模板上的，即在模板上直接挖刀口，这样做的话如果刀口缺了、打崩了、磨损了、有毛边就不好修模；还有一种做法是挖入块，即把刀口挖在一个入块上(该入块习惯称为“下模刀口”)，然后再把下模刀口装入下模板里面。高度要保证和下模板一样高，误差要在正负1～2条之内，最好正负0.005mm以内，一般磨床师傅或钳工师傅都可以达到。太多会把产品打出印子(模印)。 上、下垫板，垫板一般用Cr12制成。根据需要，每套模具的上下垫板厚度都不一样，看冲裁力，如果冲的孔少的话，上下垫板可以适当做薄一点8～10mm即可，如果冲孔比较多的话，就要适当做厚一点，一般17～20mm左右。下垫板上主要是落料孔、弹簧过孔、螺丝过孔、导柱透气孔等。 上、下夹板，上下夹板主要起固定凸模、冲头、导柱之用，一般17～20mm即可。冲压模具夹板的材料硬度一般不需要特别高，一般用软料即可，但是太软了也不行，有可能会把冲头的挂台直接拉到夹板里面去，把夹板拉坏。所以设计冲压模具，要从所要总裁的工件的冲裁工艺来考虑其模具的结构、模具材料的选材，所选冲床的吨位，冲裁间隙的大小等等，才能使加工完的工件毛刺更小，延长模具的使用寿命。 止挡板、脱料板等，止挡板用Cr12即可，但脱料板必须使用硬料如Cr12Mov。止挡板和脱料板是通过M6或M8螺丝打合销然后锁在一起的，止挡板上面主要是一些过孔，冲头过孔、导柱过孔等。脱料板主要起脱料、压料、导正冲头等作用。一般我们使用脱料板来导正凸模、导柱、冲头。生产铝料的话因为铝屑容易跳进脱料板里面，把冲头拉毛、或卡住冲头、把冲头拉断、拉出脱料板等，所以必须使用止挡板来导正冲头，而脱料板单边适当放大10～20条；或脱料板做两节的，上面一节用来导正、下面一节同样是单边放大10～20条。止挡板一般厚度8～17毫米，也是根据冲孔的多少、所要受到的力的大小来看的；脱料板一般厚度20～25mm。 凹模、凸模，也称冲头或刀口，是用来把多余的材料冲掉、切掉，或切开、刺破、拉伸。如：拉伸冲头、折弯冲头、滑块的插刀、打沙拉冲头、打凸包冲头、抽芽冲、铆合模的铆合冲头等等。。凹模凸模的材料需要的硬度较高，常用的凹模凸模材料有：Cr12Mo1v1、Cr12Mov、Skd-51、Skd-11、W6Mo5Cr4V2(钨钢)等。。 专业术语解释： 挖：做模具人习惯称呼，是指线切割框口的意思。比如：挖刀口、挖入块等。 软料：在冲压模具中，是指硬度在HRC35左右、硬度比较低的模具钢，如45#钢、A3、Q235等。你用个硬度稍微高一点的东西在上面敲一下，就能敲出个坑出来，这种材料很软、所以习惯称为“软料”，因为它的抗震性能比较好，一般用来制作冲压模具的上下托板、上下垫脚、上下模座。 硬料：在冲压模具中，是指硬度(热处理后)在HRC58～62左右或以上的模具钢料，如：Cr12、Cr12Mo1v1、Cr12Mov、Skd-51、Skd-11、W6Mo5Cr4V2(钨钢)，这些钢料硬度很高(但是也比较脆，稍微不注意有可能就被你搞崩掉一块，55)，一般用来做冲压模具的刀口、冲头或其它要求硬度较高的零件。

机械、模具加工常用的24种金属材料及其特性

机械、模具加工常用的24种金属材料及其特性 1、45——优质碳素结构钢，是最常用中碳调质钢 主要特征: 最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。应用举例: 主要用于制造强度高的运动件，如透平机叶轮、压缩机活塞。轴、齿轮、齿条、蜗杆等。焊接件注意焊前预热，焊后消除应力退火。 2、Q235A（A3钢）——最常用的碳素结构钢 主要特征: 具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能，以及一定的强度、好的冷弯性能。应用举例: 广泛用于一般要求的零件和焊接结构。如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等。 3、40Cr——使用最广泛的钢种之一，属合金结构钢 主要特征: 经调质处理后，具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性，淬透性良好，油冷时可得到较高的疲劳强度，水冷时复杂形状的零件易产生裂纹，冷弯塑性中等，回火或调质后切削加工性好，但焊接性不好，易产生裂纹，焊前应预热到100～150℃，一般在调质状态下使用，还可以进行碳氮共渗和高频表面淬火处理。应用举例:调质处理后用于制造中速、中载的零件，如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等，调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件，如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等，经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件，如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等，经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等，碳氮共渗处即后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件，如轴、齿轮等。 4、HT150——灰铸铁 应用举例:齿轮箱体，机床床身，箱体，液压缸，泵体，阀体，飞轮，气缸盖，带轮，轴承盖等。 5、35——各种标准件、紧固件的常用材料 主要特征: 强度适当，塑性较好，冷塑性高，焊接性尚可。冷态下可局部镦粗和拉丝。淬透性低，正火或调质后使用应用举例: 适于制造小截面零件，可承受较大载荷的零件：如曲轴、杠杆、连杆、钩环等，各种标准件、紧固件。 6、65Mn——常用的弹簧钢 应用举例:小尺寸各种扁、圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条，也可制做弹簧环、气门簧、离合器簧片、刹车弹簧、冷卷螺旋弹簧，卡簧等。 7、0Cr18Ni9——最常用的不锈钢（美国钢号304，日本钢号SUS304） 特性和应用: 作为不锈耐热钢使用最广泛，如食品用设备，一般化工设备，原于能工业用设备。

常用的冷冲压模具材料

冲压模具工作零件材料得要求 冲压模具工作时要承受冲击、振动、摩擦、高压与拉伸、弯扭等负荷,甚至在较高得温度下工作(如冷挤压),工作条件复杂,易发生磨损、疲劳、断裂、变形等现象。因此,对模具工作零件材料得要求比普通零件高。 由于各类冲压模具得工作条件不同,所以对模具工作零件材料得要求也有所差异、 １、冲裁模材料得要求 对于薄板冲裁模具得工作零件用材要求具有高得耐磨性与硬度,而对厚板冲裁模除了要求具有高得耐磨性、抗压屈服点外,为防止模具断裂或崩刃,还应具有高得断裂抗力、较高得抗弯强度与韧性。 2. 拉深模材料得要求 要求模具工作零件材料具有良好得抗粘附性(抗咬合性)、高得耐磨性与硬度、一定得强韧性以及较好得切削加工性能,而且热处理时变形要小。 3。冷挤压模材料得要求 要求模具工作零件有高得强度与硬度、高耐磨性,为避免冲击折断,还要求有一定得韧性。由于挤压时会产生较大得升温,所以还应具有一定得耐热疲劳性与热硬性 １1。2、2 冲压模具材料得种类及特性 制造冲压模具得材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压模具得材料绝大部分以钢材为主,常用得模具工作部件材料得种类有:碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。1。碳素工具钢 在模具中应用较多得碳素工具钢为T8Ａ、T10A等,优点为加工性能好,价格便宜。但淬透性与红硬性差,热处理变形大,承载能力较低、 ２.低合金工具钢 低合金工具钢就是在碳素工具钢得基础上加入了适量得合金元素、与碳素工具钢相比,减少了淬火变形与开裂倾向,提高了钢得淬透性,耐磨性亦较好。用于制造模具得低合金钢有CrWＭn、9Mｎ２V、7CrSiMｎMoV(代号ＣH－1)、6Cr ＮiSiMnMoV(代号GD)等。 ３. 高碳高铬工具钢 常用得高碳高铬工具钢有Cｒ1２与Cｒ12ＭoV、Cr１2Mo1Ｖ1(代号Ｄ2), 它们具有较好得淬透性、淬硬性与耐磨性,热处理变形很小,为高耐磨微变形模具钢,承载能力仅次于高速钢。但碳化物偏析严重,必须进行反复镦拔(轴向镦、径向拔)改锻,以降低碳化物得不均匀性,提高使用性能。 4。高碳中铬工具钢 用于模具得高碳中铬工具钢有Cr4W2MoV、Cr6WV 、Cr5MoV等,它们得含铬量较低, 共晶碳化物少,碳化物分布均匀,热处理变形小,具有良好得淬透性与尺寸稳定性。与碳化物偏析相对较严重得高碳高铬钢相比,性能有所改善。 5、高速钢 高速钢具有模具钢中最高得得硬度、耐磨性与抗压强度,承载能力很高。模具中常用得有W18Cr４Ｖ(代号8-4－1)与含钨量较少得W6Ｍｏ5 Cr4V2(代号