冲压模具材料的选用原则

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。

合理选取模具材料及实施正确的热处理工艺是保证模具寿命的关键。对用途不同的模具，应根据其工作状态、受力条件及被加工材料的性能、生产批量及生产率等因素综合考虑，并对上述要求的各项性能有所侧重，然后作出对钢种及热处理工艺的相应选择。

1. 生产批量

当冲压件的生产批量很大时，模具的工作零件凸模和凹模的材料应选取质量高、耐磨性好的模具钢。对于模具的其它工艺结构部分和辅助结构部分的零件材料，也要相应地提高。在批量不大时，应适当放宽对材料性能的要求，以降低成本。

2. 被冲压材料的，性能、模具零件的使用条件

当被冲压加工的材料较硬或变形抗力较大时，冲模的凸、凹模应选取耐磨性好、强度高的材料。拉深不锈钢时，可采用铝青铜凹模，因为它具有较好的抗粘着性。而导柱导套则要求耐磨和较好的韧性，故多采用低碳钢表面渗碳淬火。又如，碳素工具钢的主要不足是淬透性差，在冲模零件断面尺寸较大时，淬火后其中心硬度仍然较低，但是，在行程次数很大的压床上工作时，由于它的耐冲击性好反而成为优点。对于固定板、卸料板类零件，不但要有足够的强度，而且要求在工作过程中变形小。另外，还可以采用冷处理和深冷处理、真空处理和表面强化的方法提高模具零件的性能。对于凸、凹模工作条件较差的冷挤压模，应选取有足够硬度、强度、韧性、耐磨性等综合机械性能较好的模具钢，同时应具有一定的红硬性和热疲劳强度等。

3. 材料性能

应考虑材料的冷热加工性能和工厂现有条件。

4. 降低生产成本

注意采用微变形模具钢，以减少机加工费用。

5. 开发专用模具钢

对特殊要求的模具，应开发应用具有专门性能的模具钢。

6. 考虑我国模具的生产和使用情况

选择模具材料要根据模具零件的使用条件来决定，做到在满足主要条件的前提下，选用价格低廉的材料，降低成本。2100433B

与冷冲压相比，热冲压具有明显的技术优势，主要表现在以下几个方面：

1.可以得到超高强度的车身零件，从而能够减小零件厚度，减少车身加强板的数量，提高车身的碰撞性能，实现车身的有效减重；

2.成形性相对较好；

3.冲压所需的设备吨位较小，一般800t的高速液压机就能满足大部分车身零件热冲压所需；

4.尺寸精度好，热冲压件的强度在1500M Pa左右几乎没有回弹，这在钢板热冲压新技术发明应用之前是不能想象的。而冷冲压件的强度只有600M Pa左右，却存在明显回弹；

5.零件表面硬度、抗凹性和刚度好；

6.零件外形设计可以简化。

热冲压技术也存在自身的缺点，主要是：

1.生产节拍相对要慢一些；

2.由于热冲压模具价格较高，能耗相对较大，后续又要采用激光切割，所以热冲压零件的制造成本较高，这就需要在新车型或改进车型设计时优化考虑，通过减小零件厚度或减少加强板数量的方式，来控制白车身的综合制造成本；

3.采用非镀层钢板进行热冲压时，工作环境相对恶劣，容易产生喷丸变形；

4.热冲压产线的固定投资较大；

5.作为一个新兴的技术，热冲压领域公开发表的成果较少，存在技术封锁和垄断 。

尽管各类冲压模的结构形式和复杂程度不同，组成模具的零件又多种多样，但总是分为上模和下模。上模一般通过模柄固定在压力机的滑块上，并随滑块一起沿压力机导轨上下运动，下模固定在压力机的工作台上。冲压模的组成零件分类及作用如下：

1．工作零件

它是直接与冲压材料接触，对其施加压力以完成冲压工序的零件。冲模的工作零件包括凸模、凹模及凸凹模，又称为成型零件，它是冲模中最重要的零件。

2．定位零件

它是确定材料或工序件在冲模中的正确位置，使冲压件获得合格质量要求的零件。属于送进导向的定位零件有导料销、导料板、侧压板等；属于送料定距的定位零件有始用挡料销、挡料销、导正销、侧刃等；属于块料或工序件的定位零件有定位销、定位板等。

3．压料、卸料零件

这类零件起压料作用，并保证把卡在凸模上和凹模孑L内的废料或冲压件卸掉或推（顶）出，以保证冲压工作能继续进行。

压料板的作用是防止坯料移动和弹跳。卸料板的作用是便于出件和清理废料。通常，卸料装置是指把冲压件或废料从凸模上卸下来；推件和顶件装置是指把冲压件或废料从凹模中卸下来。一般把装在上模内的称为推件：装在下模内的称为顶件。

4．导向零件

它的主要作用是保证凸模和凹模之间相互位置的准确性，保证模具各部分保持良好的运动状态，由导柱、导套、导板等组成。

5．支撑零件

它将上述各类零件连接和固定于一定的部位上，或将冲模与压力机连接，它是冲模的基础零件。主要包括上模座、下模座、固定板、垫板、模柄等。

6．紧固零件

主要用来紧固、连接各冲模零件，如各种螺栓、螺钉、圆销等。上述导向零件和支撑零件组装后称为模架。模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它上面，并且承受冲压过程中的全部载荷。模架的上模座通过模柄与压力机滑块相连，下模座用螺钉压板固定在压力机工作台面上。上、下模之间靠模架的导向装置来保持其精确位置，以引导凸模的运动，保证冲压过程中间隙均匀。模架及其组成零件已经标准化，并对其规定了一定的技术条件。

模架分为导柱模模架和导板模模架。应用最广的是用导柱、导套作为导向装置的模架。根据送料方式的不同，这种标准模架有后侧导柱模架、中间导柱模架、对角导柱模架和四导柱模架。设计模具时，按照凸、凹模的设计需要正确选用即可。模架的大小规格可直接由凹模的周界尺寸从标准中选取。