你知道冲裁模具材料和模具制造工艺的选择对冲裁模具使用寿命的影响吗？_

冲裁模具

材料和模具制造工艺的选择

在冲压生产中，冲裁所用的模具称为冲裁模。冲裁模的主要任务是使材料分离。而冲裁模具使用寿命的影响原因有很多种，下面我们来看看冲裁模具材料和模具制造工艺的选择对冲裁模具使用寿命的影响吧。

冲裁模具材料的选择

切割模具材料的选择应考虑工件生产的批量。如果批量小，则无需选择使用寿命长的模具材料；冲压工件的材料也应考虑不同材料适用的模具材料。对于切割模具，耐磨性是决定模具寿命的重要因素。钢的耐磨性取决于碳化物等硬点阶段的状态和基体的硬度。硬度越高，碳化物越多，耐磨性越好。常用冲压模具钢耐磨性的优点是碳工具钢-合金工具钢-基础钢-高碳高铬钢-高速钢-钢结硬合金-硬合金。此外，还必须考虑工件厚度、形状、尺寸、精度要求等因素对模具材料选择的影响。国产薄板冲裁模具钢为T10A、CrWMn、9Mn2V、Cr12和Cr12MoV等。

其中T10A碳工具钢具有一定的强度和韧性。但耐磨性低，淬火易变形开裂，淬火性差，仅适用于形状简单、尺寸小、数量少的冲裁模具。T10A碳工具钢的热处理工艺如下：760~810℃水或油淬，160~180℃回火，硬度59~62HRC。

CrWMn、9Mn2V它是一种高碳低合金钢，淬火操作简单，淬火性能优于碳工具钢，变形易于控制。但耐磨性和韧性仍较低，适用于工件形状复杂的中批量冲压模具。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200~300℃应避免回火脆性范围和体积的明显膨胀。

Cr12、Cr12MoV它是一种耐磨性高、变形小、淬火性好的高碳高铬钢。可用于硅钢板切割模具等大规模生产模具。但这种钢碳化物不均匀，容易产生碳化物偏析，切割时容易坍塌或断裂。Cr12碳含量高，碳化物分布不均匀Cr12MoV严重，脆性更大。

Cr12型钢热处理工艺的选择取决于模具的使用要求。当模具需要较小的变形和一定的韧性时，可采用低温淬火和回火（Cr12为950~980℃淬火，150~200℃回火;Cr12MoV为1020~1050℃淬火，180~200℃回火)。为了提高模具的使用温度、淬火和红硬度（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，应避免。

常用的新模具

为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，晶粒细化，碳化物分布改善D2钢的强韧性(冲击韧性、抗弯强度、挠度)比Cr12MoV钢材提高了耐磨性和抗回火稳定性Cr12MoV更高。可采用深冷处理，提高硬度，提高尺寸稳定性。D2钢制冲裁模具的使用寿命高于Cr12MoV钢模具。D2钢的锻造性能与热塑成形性相比Cr12MoV钢略差、机械加工性能及热处理工艺Cr12型钢相似。

（2）Cr6WV钢为高耐磨、微变形、高碳中铬钢，碳、铬含量低于Cr12与型钢相比，碳化物的分布状态Cr12MoV均匀，淬透性好。热处理变形小，加工性能好。抗弯强度和冲击韧性优于Cr12MoV，只是耐磨性略低于Cr12型钢。用于高硬度、高耐磨板冲裁模具，冲击力大，Cr12型钢。钢的常用热处理工艺为：淬火温度9701~000℃，一般热油或硝盐分级淬火冷却，小部件可空冷。淬火后应立即回火，回火温度~℃，硬度58~62HRC。

（3）Cr4W2MoV钢也是高耐磨、微变形、高碳、中铬钢的替代品Cr12碳化物均匀性好，耐磨性高于型钢Cr12MoV，适用于制造形状复杂、尺寸精度要求高的冲压模具，可用于硅钢板冲压模具。Cr4W2MoV钢材热处理工艺：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。采用高温淬火、高温回火工艺：淬火温度1020~1040℃，回火温度500~540℃，硬度60~62HRC。

（4）7CrSiMnMoV（代号CH-1）钢为低合金钢和火焰淬火钢，可用于局部淬火和淬火模具刃口。淬火温度(800~1000℃),具有良好的淬透性和淬硬性(可达60HRC以上)强度和韧性高，崩刃后可补焊。CrWMn、Cr12MoV钢，制作形状复杂的冲裁模。CH-1钢材推荐热处理工艺：淬火温度900~920℃,油冷,190~200℃回火1~3小时，硬度58~62HRC。

（5）6CrNiSiMnMoV（代号GD）高韧性低合金钢，淬透性好，空淬变形小，耐磨性高。其韧性明显高于CrWMn和Cr12MoV钢，不易坍塌或断裂。特别适用于细长、薄片凸模、大型、复杂形状、薄壁凸凹模。GD钢材推荐热处理工艺：淬火温度870~930℃（900℃加热盐浴炉更好)(45s/mm)，油冷或空冷，风冷，175~230℃回火2小时，硬度58~62HRC。由于空冷可以淬火，也可以用火焰加热淬火。

（6）9Cr6W3Mo2V2（代号GM）钢为高耐磨、高强度合金钢，工艺性能好，耐磨、强韧、加工性能好Cr12型钢，可用于高速压力机冲压下多工位级进模等精密模具，是耐磨精密冲压模具的理想钢材。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）钢属高耐磨高强度合金钢，电火花加工性能好，强度、韧性、耐磨性优于Cr12型钢适用于大型精密冲压模具。用于硅钢板冲裁模具，一次刃磨寿命21万次，总寿命360万次，是目前合金钢板冲裁硅钢板的较高寿命水平。ER5钢的推荐热处理工艺：采用耐磨性高、韧性高的模具1150℃淬火，520~530℃回火3次；模具在重载服务条件下使用1120~1130℃淬火，550℃回火3次。

硬质合金硬合金

当工件批量较大时，可考虑选择硬度和耐磨性高于各种模具钢的硬合金或钢结合硬合金。钨钴是一种模具材料，随着钴含量、韧性和弯曲强度的增加，硬度降低。对于冲击力小的模具，可选择钴含量低的模具YG10X；钴含量高的模具可用于耐冲击性中等或大的模具YG15或YG20。硬质合金的缺点是韧性差，加工困难。作为模具的工作部件，可以设计为镶嵌结构。钢结硬质合金的性能介于硬质合金和高速钢之间，可用于机械加工和热处理，可用于制造复杂的高寿命模具。钢结硬质合金用作冲裁模具DT、GT35、TLMW50、GW50等。

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