數控沖床模具材料的選擇及使用
常用模具材料的基本介紹
1、W6Mo5Cr4V2(6542、M2、SKH)
W6Mo5Cr4V2為鎢鉬系通用高速鋼, 屬國產高速鋼,具有碳化物細小均勻,韌性高,熱塑性好等優點。它可以制造各種類型一般工具外如:插齒刀、錐齒輪刨刀、銑刀、車刀、絲錐、鉆頭等;還可以制作大型及熱塑性成型刀具。此鋼強度高,耐磨性好,所以還可以制作高負荷下耐磨損的零件及刀具,如冷作模具、數控沖床模具標準沖頭,沖普通鋼板性能優越。此材料是國際普遍選用的,比SKD硬度高、耐磨性好、使用壽命更長。
2、SKH-9(MH51、SKH、OH)
SKH-9為日本高速鋼,相當于我國的W6Mo5Cr42;屬于韌性高速鋼,最高硬度可達HRC65-68適合于精密五金冷沖?;蚯懈罟ぞ呒暗毒?。應用于
數控沖床模具中,對不銹鋼性的沖裁性能優異,適合涂層處理。
3、DC53
DC53是日本模具鋼,SKD11的改良產品,熱處理后硬度高于SKD11,高溫(520-530℃)回火后可達62-63HRC高硬度,DC53的韌性在冷作模具鋼中較為突出,韌性度是SKD11的2倍。線切割加工后的殘余應力較小,經高溫回火減少了殘余應力。切削性和研磨性超過SDK11,DC53的切割性和研磨性優于SDK11。精密沖壓模、冷作成型模具、冷鍛模具,深拉模具和搓絲用模,非常適合數控沖床模具的下模。
4、SKD11(SKD、D2)
SKD11為日本牌號,D2為美國牌號,都相當于我國的Crl2Mo1V1。是一種高碳高鉻合金工具鋼,熱處理后具有很高的硬度、耐磨性,并具有淬透性強,尺寸穩定性好的特點,適宜制做高精度、長壽命冷作模具及熱固成型塑料模具等;最終成型工序采用線切割加工形狀復雜或尺寸較大的模具時,會遇到開裂現象發生。為防止開裂,建議采用氣淬及高溫回火處理,以降低熱處理應力,或對模胚進行型腔預加工處理。適合數控沖床模具的下模選料,目前日本的廠商仍選用SKD作為標準模具工具鋼。
5、Cr12MoV
Crl2MoV鋼是一種高碳高鉻的冷作模具鋼,其特點是具有高的耐磨性、淬透性、微變形、高熱穩定性、高抗彎強度,僅次于高速鋼,是冷沖裁模、冷鐓模等冷作模具的重要材料,其消耗量在冷作模具鋼中居于首位。該鋼雖然強度、硬度高,耐磨性好,但退火組織中含有數量較多的、粗大的碳化物,雖然經過反復鍛造,但碳化物的分布仍不均勻。同時由于熱處理工藝的影響,使奧氏體中存在部分未溶的碳化物,在金相顯微組織中形成了脆性的碳化物帶狀分布區,所以其韌性較差。Crl2MoV對熱加工工藝和熱處理工藝要求非常高,若熱處理工藝不當的話,很容易造成模具損傷。經過改進鍛造和熱處理工藝后,也能使顯微組織均勻化,可獲得滿意的力學性能,并達到設計壽命的要求。由于Crl2MoV價格低廉,多數模具企業大量選用此材料。
如何保持數控沖床模具的使用壽命
對客戶來講,如何提高模具的使用壽命?如何降低沖壓成本?這是所有鈑金企業人關注的焦點。
影響數控沖床模具的使用壽命的因素有哪些呢?
1、材料的類型及厚度,如:冷板、熱板、鋁板、不銹鋼板等;
2、是否選擇合理的下模間隙,可參見模具間隙的選擇表;
3、模具的結構形式,如:Nexe打擊頭結構、90結構、節約型模具等。
4、材料沖壓時是否有良好的潤滑,如:涂油、ABS氣吹噴油等。
5、模具是否經過特殊的表面處理,如鍍鈦、碳素氮化鈦。
7、正確的刃磨方法,如:干磨、水磨、CBN水磨、專業研磨機研磨等。
8、上下轉塔的對中性,如:是否定期用對中模具調整機床上下對中精度。
9、調整墊片的合理使用,如:不能超過規定高度;
10、是否適當采用斜刃口模具,如:大工位切邊刀,大口徑模具等;
11、盡量不用標準模具去加工非標準形狀,如:非步沖模具的蠶食加工;
12、機床模座是否已經磨損,如:上、下模座孔已經磨大,下模座變形等。
針對上述情況我們評估一套優質的圓形模具:刀口最小尺寸在大于板厚的1.5-2倍(最小尺寸5mm)、鋁板下模間隙選10%,確保機床對中性準確、機床模座無磨損,正確排刀的情況下,使用壽命可達100萬次以上。同樣地異形模具刀口最小尺寸大于板厚的1.5-2倍(最小尺寸4mm),同樣上述的情況下,使用壽命可達50萬次以上。