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冲孔模具是冷冲压加工是常温下,利用压力机的压力里,通过冲模对各种不同规格尺寸的材料进行加工,制成所需要形状和尺寸的零件。用于冲压加工的材料有金属材料,金属材料包括钢板、钢带、有色金属(铜、铝及其合金板、带材和各种型材如角钢、槽钢等,非金属材料有纸胶板、布胶板、云母片、纸板等。冲压是先进的加工方法之一,它主要加工板料,故又称为板料冲压。冷冲压不需要加热,也不像切削加工那样,将大量金属切成碎屑而消耗大量能量,是一种节能的加工方法。冲压制品所用原材料是冶金厂大量生产的板材、带材、冲压加工中材料表面质量不受破坏,这是任何其他加工方法无法相比的。热冲压是相对冷冲压而言,如加热冲裁(红冲)、温热挤压等,是将被冲压材料加热到一定温度,降低冲压力或有利于材料塑性流动,提高材料的可变形程度。用冲压加工方法制作零件,主要有以下优点。

(1)生产效率高,适于大批量生产要求。

(2)节约原材料,材料的利用率高,是其他加工方法无法相比的。不同行业产品零件冲压加工金属材料平均利用率如下:仪表冲压件,60~65电器冲压件,60~70;汽车冲压件。65~80;拖拉机冲压件,70~82;农业机械冲压件,83~88;洗衣机、电冰箱冲压件,80~85。

(3)能制造出用其他加工方法难以加工的、形状较复杂的零件。

(4)制造出的零件精度高、尺寸稳定、有良好的互换性。

(5)采用模具生产零件,容易实现生产的自动化和半自动化。

(6)冲压操作工艺相对简单,不需要操作者有较高的水平和技艺。

通过冲压模具进行冲压加工,属少无切削加工工艺。汽车、摩托车、家电行业是模具 大是市场,占整个模具市场的60以上,其中冲压模具所占比重 多。如一种车型的轿车需模具约4000套;单台电冰箱需用模具生产的零件约150个,需模具约350套;单台彩电约有150个零件需用模具加工,共需模具约180套。其中所用模具大部分为冷冲压在冲压模具中,使用了各种金属材料和非金属材料,主要有碳钢、合金钢、铸铁、铸钢、硬质合金、低熔点合金、锌基合金、铝青铜、合成树脂、聚氨脂橡胶、塑料、层压桦木板等。 制造模具的材料,要求具有高硬度、高强度、高耐磨性、适当的韧性、高淬透性和热处理不变形(或少变形)及淬火时不易开裂等性能。

制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主,常用的模具工作部件材料的种类有:碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。

a.碳素工具钢

在模具中应用较多的碳素工具钢为T8A、T10A等,优点为加工性能好,价格便宜。但淬透性和红硬性差,热处理变形大,承载能力较低。

b.低合金工具钢

低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。与碳素工具钢相比,减少了淬火变形和开裂倾向,提高了钢的淬透性,耐磨性亦较好。用于制造模具的低合金钢有 CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代号CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代号GD)等。

c. 高碳高铬工具钢

常用的高碳高铬工具钢有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1(代号D2)、SKD11,它们具有较好的淬透性、淬硬性和耐磨性,热处理变形很小,为高耐磨微变形模具钢,承载能力仅次于高速钢。但碳化物偏析严重,必须进行反复镦拔(轴向镦、径向拔)改锻,以降低碳化物的不均匀性,提高使用性能。

d. 高碳中铬工具钢

用于模具的高碳中铬工具钢有Cr4W2MoV、Cr6WV 、Cr5MoV等,它们的含铬量较低,共晶碳化物少,碳化物分布均匀,热处理变形小,具有良好的淬透性和尺寸稳定性。与碳化物偏析相对较严重的高碳高铬钢相比,性能有所改善。

e. 高速钢