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1、冲压工艺与模具设计四川信息职业技术学院机电工程系 唐秀兰编制第7章 冲压模具及冲压零件常用材料目 录7.1 冲模工作零件的工作条件及失效形式7.2 对模具钢的性能要求7.3 工作零件用材料种类及合金元素的作用7.4 冲压件常用材料*四川信息职业技术学院机电工程系3 37.1 冲模工作零件的工作条件及失效形式v7.1.1 工作条件v冲裁模凸、凹模刃口承受垂直压力、侧面挤压力和刃口部分的摩擦力，因而要求凸模尤其是小凸模不被镦粗和弯曲，刃口不易变形和磨损。这就要求凸、凹模硬度高、强度高、韧性好，耐磨性好。v对对于弯曲模，弯曲时时凹模圆圆角和洞口承受较较大的摩擦力，由于弯曲成形时时，凸、凹模要对对零件
2、进进行校正，提高弯曲件质质量，凸模和凹模受到较较大的垂直压压力，这这就要求凸、凹模硬度高、耐磨性好、强度高、不变变形。v对于拉深模主要是毛坯在压紧下从凹模圆角拉入凹模洞口，因而凹模圆角和洞口承受较大的摩擦力，因而要求凹模硬度高、耐磨性好、凸、凹模强度高、不变形。v对于冷挤压模，要求凸、凹模应具有高硬度、高强度、高疲劳抗力。*四川信息职业技术学院机电工程系4 47.1.2 失效形式v失效形式主要有四种：断裂失效，变形失效，磨损失效，咬合失效v对于冲裁类模具失效形式主要有磨损、变形、崩刃和凹模洞口胀裂四 种形式。v弯曲模失效形式主要是磨损、变形和咬合三种形式。v拉深模失效形式主要是磨损、咬合和变形
3、三种形式。v冷挤压模失效形式主要是开裂、磨损、咬合和变形四种形式。*四川信息职业技术学院机电工程系5 57.2 对模具钢的性能要求v7.2.1 对使用性能要求v 凸、凹模在工作中承受拉深、压缩、弯曲、冲击、疲劳、摩擦等机械力的作用，从而发生断裂、磨损、变形、咬合等现象，因而凸、凹 模用钢应具备变形抗力、磨损抗力、断裂抗力、疲劳抗力以及抗咬合 能力。即凸、凹模用模具钢应具有高硬度、高强度和有足够的韧性。v7.2.2 对工艺性能要求v 对凸、凹模钢的工艺性能要求，可概括为：易锻造、易软化、易切 削、易淬硬、易淬透、抗变形、抗淬裂、抗过热、抗脱碳、抗磨裂等 十项基本要求。v 可以说，很难找出都能满足
4、以上工艺性能的钢种，一般是在保证使 用要求的前提下，尽量满足上述工艺要求。*四川信息职业技术学院机电工程系6 67.3 工作零件用材料种类及合金元素的作用v7.3.1 凸、凹模用钢的分类v 凸、凹模用钢按工艺性能和承载能力特征，可划分为如表7-1所在六 组。v7.3.2 合金元素对钢性能的影响v1、碳的作用v含碳量增加，则强度及耐磨性增高；含碳量降低，则韧性增加，强度 及耐磨性降低。因此，抗冲击及高强韧性冷作模具钢的含碳量为0.5 0.7%；高耐磨钢含碳量为1.21.3%。v2、锰的作用v锰强烈提高淬透性，减少淬火后的尺寸变形，但加剧回火脆性及过热 敏感性。v3、硅的作用v硅能强烈提高钢的变形
5、抗力及冲击疲劳抗力，但降低可锻性和切削加 工性，增大脱碳倾向，一些高合金强韧钢中含硅0.81.2%。*四川信息职业技术学院机电工程系7 77.3.2 合金元素对钢性能的影响v4、铬的作用v铬的主要特点是提高淬透性，产生二次硬化效应，形成特殊碳化物，提高耐 磨性。特别是在改善使用性能的同时，不损害其工艺性能。v5、钼的作用v钼的主要特点是提高钢的二次硬化能力，提高强韧性，淬透性，抑制回火脆 性，但增加脱碳的倾向性。v6、钨的作用v钨的主要作用与钼相似，目前趋向于以钼代钨，以改善韧性。v7、钒的作用v钒强烈细化晶粒，强烈提高耐磨性及二次硬化能力。v8、镍的作用v镍是唯一的既可提高强度、淬透性，又可提高韧性的元素。但对耐磨性、二 次硬化能力无贡献，且明显恶化工艺性能中的可锻性、软化性、切削性。*四川信息职业技术学院机电工程系8 8v7.3.3 凸模和凹模材料的选用见表7-2v7.3.4 冲模其他零件材料选用见表7-3v7.4 冷冲压件常用材料v 冲压件常用材料有金属材料和非金属材料。金属材料又分黑色金属材料和有色金属材料，常用黑色金属 材料的机械性能见表7-4，常用有色金属材料的机械性 能见表7-5，常用非金属材料抗剪强度见表7-6。
