特殊材料的应用

出处：按学科分类—工业技术 轻工业出版社《工模具材料应用手册》第140页（1317字）

下面的补充资料将有助于落料凸模和凹模材料的选用。

轧制的锌合金板，或模具用板可用锌基模铸造合金厂商提供的6．4mm的板材。锌合金凹模用火焰淬火的O1钢凸模剪切成形，并且总是和9．5mm厚的软木卸料板一起使用的。

由热轧低碳钢板(0．10～0．20%C)制成的模具，可用于小零件的小批量生产。提供的这些模具都经表面硬化，或渗碳至0．25～0．5mm或氰化至0．1～0．2mm的深度。由于热处理变形，这些材料限于用在小的，对称零件的落料。

软材料的大批量落料，其模具已采用优质的4140钢。这时，4140钢一般是用火焰淬火至HRC50。大模具工作刃口的火焰淬火比全部淬火有减少挠曲和尺寸变化的优点，然而，有内或外尖角的模具在火焰淬火后，可能会产生软点，从而降低性能。

表37的工具钢是假设已经用常规的方法淬火并回火到其最高的使用硬度(HRC58～61)。

除了表37中所列出的模具钢外，O6钢在用作多工位级进模时，有满意的使用效果。而A10由于奥氏体化温度低，尺寸精度高而又稳定，被用于制作冲压叠片的大型模具。

在某些使用场合，M2高速钢模具比D2钢模具产生的毛刺要少些(指生产零件数量相等)。此外，钢结硬质合金和高钒碳化物粉末冶金工具材料如CPM10V，在关键的使用场合时，应予以考虑。

硬质合金模具，是在使用寿命必须高于D4工具钢4倍或更多倍时，才考虑选用。对少批量，要求精密公差和最小毛刺的场合，或要求延长每次刃磨间的模具寿命时，可考虑在钢模中采用局部的或整体的硬质合金镶块。但是，用铜焊的镶块是不可靠的，而且用燕尾槽或用机械的方式夹持镶块的成本已接近整体的硬质合金模。

常用于落料模和冲孔模的硬质合金的成分和硬度如下：

上表中第一种材料用于有显着振动的场合，第二种材料因韧性和耐磨性有好的配合，用于硅钢的冲裁等的重载的场合；第三种材料适用于要求保持精密公差的硅钢片冲裁；第四种材料用于有导柱和滚动导柱及用于轻微冲击的场合。

图34的数据表明了两种不同工具钢在同样硬度下，磨损寿命的差异。普通工具钢模具的平均寿命与硬质合金或CPM10V模具的寿命相比较时，是微不足道的。

图34 三种钢模和一种硬质合金模的相对寿命

模具寿命是在相同操作条件下得到的，冲制材料为3．25%Si，0．4mm厚的硅钢片，当模具磨损到冲件产生0．13mm高的毛刺时，需重磨刃口