冷作模具的工作條件和對模具材料的性能要求

冷作加工是金屬在室溫下進(jìn)行沖壓、剪斷或形變加工的制造工藝，如冷沖壓、冷鐓鍛、冷擠壓和冷軋加工等。由于各種冷作加工的工作條件不完全相同，因此對冷作模具材料的要求也不完全一致。

如在沖壓過程中，被沖壓的材料變形抗力很大，模具的工作部分，特別是刃口承受著強(qiáng)烈的摩擦和擠壓，所以對沖裁、剪切、拉深、壓印等模具材料的要求主要是高的硬度和耐磨性。同時模具在工作過程中還將受到?jīng)_擊力的作用，要求模具材料也應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和適當(dāng)?shù)捻g性。此外為便于模具制造，模具材料還要求有良好的冷熱加工性能，包括退火狀態(tài)下的可加工性、精加工時的可磨削性以及緞造、熱處理性能等。

冷擠壓時，模具整個工作表面除承受巨大的變形抗力和摩擦，在300℃左右，要求具有足夠的強(qiáng)度和耐磨性，所以要求模具材料還應(yīng)具有一定的紅硬性和耐熱疲勞性。

1）CrWMnCrWMn鋼的硬度、強(qiáng)度、韌性、淬透性及熱處理變形傾向均優(yōu)于碳素工具鋼。鋼中W形成的碳化物硬度很高，耐磨性好，W還能細(xì)化晶粒。主要用作輕載荷沖裁模、拉深模及彎曲、翻邊模。但其形成網(wǎng)狀碳化物的傾向大，不宜制作大截面模具。CrWMn鋼的淬火溫度一般為820~840℃，油冷，φ40~60mm尺寸的工件油冷能夠淬透?；鼗饻囟纫话銥?70~200℃，回火后硬度可以達(dá)到60~62HRC左右。淬火及低溫回火后含有較多碳化物，具有較高的硬度和耐磨性。但在250~350℃回火時，其韌性降低，應(yīng)予避免。

2)9Mn2V鋼9Mn2V鋼是不含有Cr、Ni等較貴重元素的經(jīng)濟(jì)性低合金模具鋼。由于含有少量的V，細(xì)化了鋼的晶粒，減小了鋼的過熱敏感性。該鋼冷加工性能和熱處理工藝良好，變形開裂傾向小。但其淬透性、淬硬性、回火抗力、強(qiáng)度等性能不如CrWMn鋼。適合用于尺寸較小的冷沖模、冷壓模、雕刻模、落料模等。主要熱處理工藝如下：等溫退火工藝：750~780℃，保溫3~5h，等溫溫度670~700℃，保溫4~6h。淬火工藝：淬火溫度780~820℃，油冷，硬度61HRC以上?；鼗鸸に?：回火溫度150~200℃，空冷，硬度59~62HRC?；鼗饻囟仍?00~300℃時有回火脆性存在，應(yīng)避免在此溫度范圍回火。

3）9SiCr鋼9SiCr鋼在我國有悠久的使用歷史。鋼中含有Cr和Si，提高了鋼在貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)的穩(wěn)定性，Si還可細(xì)化碳化物，有利于提高耐磨性、回火穩(wěn)定性和塑性變形能力，淬透性較好，適合進(jìn)行分級淬火或等溫淬火，有利于防止模具淬火變形開裂。該鋼主要用作中小型輕負(fù)荷冷作模具，如冷沖模、冷擠壓模及打印模等。其主要熱處理工藝如下：退火工藝：780~810℃，保溫2~4h，等溫溫度700~720℃，保溫4~6h。

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