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冷作模具涵盖了多种类型,包括下料模具、冲孔模具、冲压成形模具、拉伸模具、冷镦模具、压印模具、冷挤压模具以及滚丝模具等。在选择用于生产这些模具的模具钢时,通常会考虑被加工工件的材料类型、厚度、生产批量、模具的尺寸精度以及形状的复杂程度等因素。
冷镦模具作为冷作模具的一种,要求模具钢具备高强度、高韧性和良好的耐磨性。许多紧固件是通过冷镦模具成形的。对于生产批量不大的冷镦模具,常选用碳素工具钢(例如T8、T10)或低合金冷作模具钢。而对于需要长寿命的冷镦模具,则采用高合金模具钢(如Cr12、Cr12MoV)、高速钢(如M2、SKH-9)、钢结硬质合金或高韧性硬质合金(钴含量较高)。
冲压成形模具是冷作模具中的另一重要类别,它通过弯曲或轻微的延伸将金属薄板压制成与模具轮廓相近的工件。冲压成形模具钢的选择取决于成形工件的生产批量、工件的材料、厚度、形状、尺寸以及要求的精度等因素。
冲压模具的主要失效形式是磨损。对于小型冲压成形模具,通常选用高合金模具钢Cr12MoV制造,硬度控制在HRC58-62之间。对于容易表面擦伤的模具,还可以进行氮化处理以增强耐磨性。
对于大型工件冲压用的大型模具,凸模通常采用Cr12MoV或Cr12Mo1V1制造,硬度同样控制在HRC58-62之间。而凹模本体则常用铸铁制造,仅在容易磨损的部位镶嵌淬硬的Cr12MoV或Cr12Mo1V1材料。
在生产形状复杂且较厚的工件时,应选择更高档次的模具钢;而对于形状简单且较薄的工件成形模具,则可选择较低档次的模具钢材。