构成模具的材料主要是用于凸模、凹模、卸料板及模具垫板等的主要部分的材料。
(1)碳素工具钢(SK材)
SK材的含碳量范围为0.6~1.5%。SK材有1~7种。SK1的含碳量为1.3~1.5%,SK7为0.6~0.7。含碳量从SK1→SK7依次减少。若含碳量不足0.6%,便是机械结构钢(SC材)。
冲压模具大多使用SK3和SK5。
在冲压模具中,一般用于少量生产用凸模和凹模。
SK材的硬度耐热性差,即使经过充分淬火,在产生加工热量的冲裁加工中仍无法维持长寿命。因此,比起作为凸模、凹模使用,它更多被用于模具垫板等的辅助部分。
(2)合金工具钢(SKS、SKD)
合金工具钢是在SK材的基础上添加钨(W)、铬(Cr)、钼(Mo)以及钒(V)等特殊元素,进行特性改良后的材料。
(1)SKS材
冲压模具使用SKS3材。是在SK材中添加Cr、W的材料。比起SK材,其淬火变形量小了1/2。现在,材料淬火后都采用线切割放电加工进行形状加工,热处理变形的影响不大,但以前却是人们十分关心的问题之一。
一般用于中、少量生产的凸模、凹模。此外,还用于需要淬火的卸料板及凸模固定板等。
(2)SKD材
这种材料叫做模具钢。是在SK材中添加Cr、Mo以及V的材料。SKD11在冲压模具中很常用。是目前凸模、凹模的主流材料。用于中、多量生产用模具。SKD材的热处理变形比SKS材更小。
在线切割放电加工中变形小、容易加工的特点是其成为主流模具材料的重要因素。比起普通淬火(约180~200℃),高温淬火(约500~550℃)可进一步减小线切割放电加工中的变形,因此经高温淬火后使用的情况越来越多。但是,由于其硬度低(58HRC左右),具有工具寿命低的缺点。目前,钢材生产厂家正在开发即使经过高温淬火,硬度仍可保持60HRC的材料。但是,这样的材料热处理条件会发生微妙变化,若不加注意,可能无法获得期待的热处理特性。
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