冷冲模材料与热处理

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1、冷冲模,冷作模工作零件常用材料及热处理 模具类型常用材料热处理硬度（HRC）凹模 凸模冲裁模形状简单、冲裁板料厚度3mmT8A、T10A、9Mn2V、Cr6WV、GCr15、45#喜淬火、回火58625862形状复杂、冲裁板料厚度3mm，要求耐磨性高CrWMn、9SiCr、Cr12、Cr12MoV、Cr4W2MoVD2淬火、回火58625862弯曲模一般弯曲模T8A、T10A淬火、回火54585660要求耐磨性高、形状复杂、生产批量大的弯曲模CrWMn、Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1淬火、回火58625862热弯曲模5CrNiMo、5CrMnMoH13、3Cr2W8V淬火、回火4

2、8524852拉伸模一般拉伸模T8A、T10A、GCr15淬火、回火55585558要求耐磨性高、生产批量大的拉伸模Cr12、Cr12MoV、YG8、YG15、D2冷作模紧固件行业冷作模具主要完成金属或非金属材料的冲裁、弯曲、拉深、镦锻、挤压等工序，制作成各种螺栓、螺钉、螺母、垫片、销、铆钉等。由于加载形式和被加工材料力学性能不同，各种模具的工作条件差别很大，故失效形式也不相同。在以上模具中，模具工作条件最为恶劣的是镦锻模、挤压模，其次是厚板小孔冲裁模。 2. 冷作模具的失效 镦锻模、挤压模主要用于螺栓、螺母、异型件的制造。它用于金属 成形。成形模具 的载 工作形状、 、 形量以及 形材料的力

3、学性能的不同 不同。 在生产中由于 形金属在模具型 中 产生 ， 模具 度 400 ，要求类模具型 能 大压力、力和 力，不，不 形，不磨。 于冲裁模，它要求currency1在板料冲裁（垫、“垫片等）中fifl 完，不、不 形、耐磨，冲 其具高的性和耐磨性。 在生产中常”模具失效形式以类 (1) 失效 模具在 用中 大或生 失效。冲裁模，冷挤压模和冷镦模的冲，凹模。在冷镦模、冷挤压模工作 ，由于成形力大，在金属 形中模具 的 度很高，造成 度，也加 产生。 (2) 形失效 凸模镦 、弯曲、凹模型 、 、模孔 大等。 (3)磨失效 厚板冲裁模currency1、冷镦冷挤模型 差。 3. 材料

4、及热处理 模具材料 要 模具 的材 成 、性能，模具的 用条件以及模具失效形式， 性 材。3.1 冲裁模 冲裁模currency1 的 力大， 热 ， 磨。凸模 产生、 等。于批量 大的厚板冲裁模 用 W18Cr4V W6Mo5Cr4V2 制作凸模，用 Cr12MoV 制作凹模， 类 耐磨性 压度 ， 能 用要求，性 、 不 ， 模具 及，模具 也不理。 ，紧固件业 用 （ LD 、 65Nb 等）， 金高度 （ GD ）， 高 （6W6Mo5Cr4V ），火 淬火 （ 7CrSiMnMoN ）等。 由于 高的性， Cr12MoV 脆 倾向， 冲裁模 显著提高。 1 新旧模具材料 照 号 被加

5、工材料 模具硬度 HRC 平 件 提高（倍） Cr12MoV Q235 t 2.1 2.4mm 58 62 14000 16000 65Nb 57 59 35000 70000 2.5 4.3 CD 65Mn t 1.8 2.1mm 58 60 47000 88000 3.3 5.5 LD 10 t 2.6 3.5mm 58 62 22000 46000 1.5 2.8 3.2 冷镦模 冷镦模工作 ，凸模必须 的冲击力，其最大压应力 2500N/mm2, 一般 金工具 是不能 的，必须采用高性金工具 和硬 金制造。 于冷镦六 螺栓，六 螺母冷作模具，应采用高、高耐磨性模具 65Nb ， LD

6、， GM ， LM， 6W6Mo5Cr4V 。 类 很高，耐磨性稍次。在冷镦模 实施 处理， PVD 理气相氮 钛涂层，气 氮 共渗、液 氮 共渗、硼 复渗等，就 明显提高冷作模具耐磨性。 硬 金是用粉末冶金方法制造的复材料，其硬度很高、耐磨性 ，用于制作冷镦模具，其 用 提高倍和百倍。六 螺栓冷镦模芯、缩径模套 20 万 50 万件，其 脆，性 差，且不能进行车、铣，只宜磨削加工。 常用牌号 YG20 、 YG15 。 2 硬 金的 学成 牌号 组成（） 性能 WC CO 硬度 HRC 弯度 Mpa 压度 Mpa YG15 85 15 8688 1800 2200 3900 YG20 80

7、20 8386 2000 2600 3400 YG25 75 25 82 84 1800 2700 3200 结构硬 金是以 为硬 相、 作粘结相形成的复材料， 结硬 金良 的耐磨性，其度和性高于硬 金，并 进行机械加工和热处理，在冷作模具中得 广泛应用，主要以 钨 结硬 金为主（简称 DT 金），其性能” 3 。 3 结硬 金性能比 金牌号 硬 相种类 硬度 HRC 弯度 /MPa 冲击度 KJ/m 2 加工态 用态 DT WC 32 36 62 64 2450 3530 147 196 TLMW50 WC 35 42 66 68 1960 2050 78 98 GT35 TiC 39 46

8、 67 69 1370 1765 58 59 结硬 金制作各种冷作模具，主要以镶套为主。采用 DT 金制造 M6 、 M8 半圆 螺钉冷镦模，模具 比 9CrSi 8 万件产量提高 30 倍， 250 万件。 制造 M20 六 螺母冷镦模比 Cr12MoV 0.4 万件产量提高 55 倍， 22 万件，经济效益显著。 3.3 冷挤压模 各类紧固件的挤压成型是在 的三向压应力状态完成的。凸模既 大的压应力，又 各种不衡侧向力，在回 间 引起 。 力复杂的凸模，特别是在凸模 应力集中处， 产生脆性 。 凹模 的 能以及由于金属材料 引起模 磨。 , 应 视 材和热处理工艺， 6W6Mo5Cr4V2

9、 、 LD 、 65Nb 、 LM2 、 GD 、 7CrSiMnMoV 等 大大提高性，其次 , 耐磨性 通 处理来 。 例，冷挤压 机异型件，锁芯、接 凹凸模常用高 制作， 压度和耐磨性都很 ，缺点是性差， 脆 ， 淬火 度 提高该 的 力。 6W6Mo5Cr4V 比原用 W18Cr4V 、 Cr12MoV 制作凹模原 1 万件提高 40000 件 4 倍，淬火 度 1080 1120 ， 560 回火三次，就是一个例子。制造冲压模具的材料 材、硬 金、 结硬 金、锌 金、 熔点金、铝青铜、高 子材料等等。制造冲压模具的材料绝大部 以 材为主，常用的模具工作部件材料的种类 素工具 、 金工

10、具、高 高铬或中铬工具 、中 金 、高 、 以及硬 金、 结硬 金等等。 1. 素工具 在模具中应用 的 素工具 为T8A、T10A等，优点为加工性能 ，价格便宜。淬透性和红硬性差，热处理 形大， 载能力 。 2. 金工具 金工具 是在 素工具 的 础上加入 适量的金元素。 素工具 相比，减少 淬火 形和倾向，提高 的淬透性，耐磨性亦 。用于制造模具的 金 CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代号CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代号GD)等。 3. 高 高铬工具 常用的高 高铬工具 Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1（代号D2），它们具 的淬透性、淬硬性和耐磨性，热处

11、理 形很小，为高耐磨微 形模具 ， 载能力 次于高 。 ，必须进行 复镦 （ 向镦、径向 ） 锻，以 的不 性，提高 用性能。 4. 高 中铬工具 用于模具的高 中铬工具 Cr4W2MoV、Cr6WV 、Cr5MoV等，它们的 铬量 ，共 少， ，热处理 形小，具良 的淬透性和 性。 相 的高 高铬 相比，性能 。 5. 高 高 具模具 中最高的的硬度、耐磨性和 压度， 载能力很高。模具中常用的W18Cr4V（代号8-4-1）和 钨量 少的W6Mo5 Cr4V2（代号6-5-4-2， 牌号为M2）以及为提高性的 高6W6Mo5 Cr4V（代号6W6或称 M2）。高 也 要 锻 ，以 其 。 6

12、. 在高 的 成 上 加少量的其它元素，适 减 量，以 的性能。 的 种 称 。它们不 高 的特点，具一 的耐磨性和硬度， 且 度和性优于高 ，为高性冷作模具 ，材料成 比高 。模具中常用的 6Cr4W3Mo2VNb（代号65Nb）、7Cr7Mo2V2Si（代号LD）、5Cr4Mo3SiMnVAL（代号012AL）等。 7. 硬 金和 结硬 金 硬 金的硬度和耐磨性高于其它 种类的模具 ， 弯度和性差。用作模具的硬 金是钨 类，冲击性小 耐磨性要求高的模具， 用 量 的硬 金。冲击性大的模具， 用 量 高的硬 金。结硬 金是以 粉加入少量的金元素粉末（铬、 、钨、 等） 粘 ，以 钛或 钨为硬 相 ，用粉末冶金方法 结 成。 结硬 金的 是 ， 硬 金性 差、加工 的缺点，以削、 接、锻造和热处理。 结硬 金 大量的 ， 硬度和耐磨性 于硬 金，高于其它 种，经淬火、回火硬度 68 73HRC。