沖壓模具金屬材料及熱處理工藝技術(shù)要點

1、沖壓模具金屬材料及熱處理工藝技術(shù)要點摘要：沖壓模具常用金屬材料熱處理工藝，需要嚴格控制各個環(huán)節(jié)質(zhì)量，保 證金屬材料性能的基礎(chǔ)上，經(jīng)過熱處理后經(jīng)過沖壓處理成為設(shè)備零部件，促進設(shè) 備抗磨損與耐壓性能提升，延長設(shè)備使用壽命。但金屬材料熱處理過程中容易出 現(xiàn)變形問題，變形嚴重時直接造成材料開裂，影響到材料質(zhì)量，本文就此展開論 述。關(guān)鍵詞：沖壓模具；熱處理工藝；技術(shù)控制1、冷沖壓模具常用金屬材料碳素工具鋼材料在我國碳素工具鋼的產(chǎn)量非常大，使用也非常廣泛。這主要是因為碳素工具 鋼具備一些顯而易見的優(yōu)點：第一，可鍛性好，方便鍛造成所需的形狀；第二、 退火易軟化，退火之后迅速軟化，便于下一步的加工流程；第三、

2、切削加工性好, 因為碳素工具鋼硬度小，非常容易進行切削處理；第四、價格廉價，這是決定碳 素工具鋼得以廣泛使用的根本原因。但同時，碳素工具鋼也還存在許多缺乏之處, 比方淬透性低，需額外通過水作為加工過程中的冷卻劑，如此就會造成碳素工具 鋼發(fā)生更多的變形及斷裂等問題。因為碳素工具鋼具備的這些優(yōu)缺點，它適用的 模具一般都具有這樣的特點：尺寸較小，受力不大，形狀較為簡單，且對形狀的 變行要求不是很高，用碳素工具鋼制作這樣的模具，可以節(jié)省大量資源，但對于 那些大受力、形狀復(fù)雜、形狀變形要求高的模具用碳素工具鋼并不適合。2高碳高格模具鋼材料與碳素工具鋼相比，高碳高鋁模具鋼表現(xiàn)出了更好的淬硬性、淬透性、耐磨

3、 性，高碳高銘模具鋼因為本身不容易發(fā)生變形等特性，被看作是高耐磨及微變形 模具鋼，高碳高銘模具鋼要比高速鋼在承載能力方面稍低。高碳高銘模具鋼的缺 點是碳化物有比擬嚴重的偏析問題，在實際沖壓過程中必須對其反復(fù)進行改鍛、 徽拔，以逐步改善材料內(nèi)碳化物的均勻水平，如此才會提升高碳高格模具鋼的使 用性能。高速鋼材料目前使用的高速鋼，多是通過添加鋁系元素等方式鍛造出來的，高速鋼因而 具有非常優(yōu)秀的使用性能，優(yōu)勢最明顯的地方就是熱塑性及強韌性都非常高，也 因此獲得非常大的開展空間，在冷作模具高精度及大批量工業(yè)化生產(chǎn)中，占有非 常重要的地位。超硬高速鋼材料基于超硬高速鋼是對高速鋼的一種變體，生產(chǎn)超硬高速鋼的

4、目的就是為了滿 足難切削材料的需要，通過一些特殊工藝的處理，進一步增加了沖壓材料的硬度。 但問題是，增加硬度的同時，也造成了一些問題，比方抗彎曲能力差、韌性差、 加工困難。其主要原因是超硬高速鋼為了提高自身的硬度，就不得不提高其碳含 量，而當碳含量超過一定程度時，就難免會出現(xiàn)脆硬等問題，導(dǎo)致材料的柔韌性 降低等材料缺陷。5基體鋼材料因為高速鋼和超硬高速鋼本身存在的一些問題，實際工業(yè)上的解決方法就是 通過添加少量的化學(xué)成分，在高速鋼的基本成分中適當增減碳的含量，用來改善 高速鋼的沖壓性能，我們把通過這種工藝生產(chǎn)的鋼統(tǒng)一定義為基體鋼?；w鋼屬 于冷作模具鋼中偏強韌性的一種，這種鋼材料具備了高速鋼和

5、超硬高速鋼的幾乎 所有優(yōu)點，并且對基體鋼的生產(chǎn)其本錢也遠低于高速鋼?；w鋼的創(chuàng)造，對于模 具材料的開展有著非常重大的意義。6硬質(zhì)合金及鋼結(jié)硬質(zhì)合金材料如果只從硬度和耐磨性兩個方面考慮，硬質(zhì)合金要比前述兒種模具鋼都高出 很多，但如果只從抗彎強度和韌性兩個方面考慮，硬質(zhì)合金的性能就要差很多。對硬質(zhì)合金進行改良的方法就是采用鐵粉和少量合金粉末來做粘合劑，并且用碳 化鋁和碳化鈦做硬質(zhì)相，然后通過粉末冶金的加工方法燒結(jié)而成，成品即鋼結(jié)硬 質(zhì)合金。由于鋼結(jié)硬質(zhì)合金的基體材料仍然還是鋼材料，所以可對其進行焊接、 切削、熱處理和鍛造等加工措施。2、控制沖壓模具金屬材料熱處理變形的具體措施1預(yù)處理環(huán)節(jié)質(zhì)量控制利

6、用正火處理金屬材料構(gòu)件后，可以顯著提升材料均勻性與結(jié)構(gòu)的完整性， 將熱處理產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力降低到最小，防止后期出現(xiàn)材料變形，直接影響到設(shè)備正 常使用。實際材料加工時，通過退火處理的方法減少材料熱處理過程中可能的變 形，達成優(yōu)化熱處理工藝效果，促進金屬材料熱處理工藝效果的提升。2淬火環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制金屬材料熱處理環(huán)節(jié)的核心內(nèi)容就是淬火工藝及選擇，直接影響到整個材料 熱處理的效果。如果淬火環(huán)節(jié)選擇的淬火介質(zhì)不合理，會造成實際淬火時材料內(nèi) 部應(yīng)力出現(xiàn)異常性改變，進而影響到材料的結(jié)構(gòu)與形狀。材料熱處理過程中，控 制各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量，防止操作失誤的出現(xiàn)，要求技術(shù)人員及時創(chuàng)新與革新。此外, 材料淬火過程中要對冷卻

7、速度進行調(diào)整，保證淬火時材料變形量不會大幅度增加。 同時，常用的淬火介質(zhì)種類較多，主要包括水和油。如過淬火介質(zhì)選擇水油，水 油溫度處于(450-550) 時,冷卻速度為500/s。當水油溫度降低到(250- 350) 時，冷卻速度會降至280C/S；選擇淬火介質(zhì)為鹽水時，可以顯著提升冷 卻速度，它的冷卻速度為水油的2倍，依據(jù)金屬材料合理控制淬火介質(zhì)的溫度， 防止冷卻過快出現(xiàn)變形。3金屬冷卻方法的選擇沖壓模具常用金屬材料進行熱處理時，要求加工人員依據(jù)金屬材料屬性選擇 合適的淬火方法，實際中主要有兩種淬火方法，即單液與雙液方法。雙液淬火方 法冷卻速度顯著，也是一種冷卻速度較高的淬火介質(zhì)，中選擇這種

8、方法進行冷卻 處理時。在金屬材料溶液到達350C后直接換入到另一種冷卻速度較慢的淬火介 質(zhì)中，將金屬材料溫度降到常溫位置。利用雙液淬火方法可以實現(xiàn)精準控制冷卻 速度，防止出現(xiàn)冷卻速度過快引發(fā)材料變形的問題。4熱處理其他考前須知金屬材料熱處理時，不同的加熱或冷卻方式會產(chǎn)生不同的影響，意味著金屬 材料出現(xiàn)不同程度的形變。這就需要加工人員依據(jù)零部件加工實際情況，選擇合 適的裝夾方式與工具，將熱應(yīng)力變形控制在合理范圍內(nèi)。同時，實際應(yīng)用時要根 據(jù)零部件特點調(diào)整裝夾方式，提升金屬材料熱處理質(zhì)量。結(jié)語：我國的工業(yè)化生產(chǎn)水平不斷提升，生產(chǎn)的規(guī)模不斷增加，從而使生產(chǎn) 本錢獲得降低。無論是大規(guī)模、大批量的生產(chǎn)，還是個性化的定制生產(chǎn)，模具發(fā) 揮的作用舉足輕重。人們物質(zhì)生活水平的不斷提升，各類用途的模具不斷出現(xiàn)在 人們的視野中，受到了人們的廣泛關(guān)注。目前工業(yè)面臨的主要問題就是模具制造 與模具的改良，也是促進多種技術(shù)開展的重要基礎(chǔ)。因此在冷沖壓模具、常用金 屬材料與熱處理工藝，還需要不斷地研究與實踐，才能促進我國模具技術(shù)不斷提 升，使制造業(yè)獲得持續(xù)、穩(wěn)定開展。參考文獻：1黃黎明.關(guān)于沖壓模具常用金屬材料及其熱處理工藝研究J.世界有色金 屬，2018(18):261+263.2孔藤橋.芻議冷沖壓模具常用金屬材料與熱