金属材料和冲压模具设计之间的关系 - 广州金属加工展

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在钣金加工行业，尤其是冲压行业，金属零件冲压模具设计提上日程。然而，从模具图的构思到实际实现并不是那么直接；有许多要求需要考虑，特别是材料的选择是模具设计阶段不可忽视的关键方面。

零件材料与模具设计：不解之缘

事实上，在精密机械加工中创建模具时最常见的错误之一就是没有考虑到用于生产零件本身的材料。材料就是一切，如果没有正确的评估，失败的风险非常高。

因此，了解冲压模具设计、模具材料选择、模具和产品生产之间密切关系的重要性至少有 6 个原因。即使只是忽略其中一个方面，也会影响细节的质量及其功能。

模具制作不可忽视的6点

材料的选择极大地影响模具的创建和零件的生产：

工件的可加工性：所有金属都具有一定程度的延展性、弹性、延展性，使其或多或少适合深冲。例如，如果您打算分几个步骤进行深冲，则必须使用碳含量低的深冲钢，否则您可能会因超出材料的物理性能而导致零件断裂。

模具材料：根据被加工金属的种类，模具也必须选用合适的材料；例如，用于弹簧、不锈钢或其他高合金钢的谐波钢的加工对工具的磨损更大，必须使用特殊材料制造，包括热处理或任何表面涂层，以确保高耐磨性和韧性。

模具的厚度和几何形状：如果要加工具有高机械阻力的材料，模具的结构必须满足这些要求，具有更高的厚度和几何形状的板能够应对可预见的机械应力。

压力机的吨位：压力机必须以足够的吨位和能量来应对成型操作，因此压力机的选择直接取决于零件的设计阶段和材料的选择。此外，一些材料可能或多或少对变形率敏感，从而影响生产率。

成型过程中的润滑：润滑是落料、弯曲和拉伸操作的基本方面。它主要影响工件的质量和工具的寿命；一些材料需要高粘度润滑剂留在零件上，如果不需要，必须通过适当的清洗将其去除，这会损害零件的最终成本。

间距数量：一般来说，更耐用的材料需要更多的工位，因为它们具有相当大的回弹。这导致更大的模具。

成型中最受欢迎的材料

冷成型最常加工的材料是低碳钢板DC01、DC03、DC04。具有较高碳含量、硬化或可硬化的钢用于生产弹簧或需要特殊机械阻力的地方。就不锈钢而言，最常见的合金是 AISI 304、AISI 316 和 AISI 430。同样普遍的是已经进行电镀处理以提高耐腐蚀性的材料，例如电镀锌金属板。然而，模具制造活动也旨在加工其他材料，例如铝合金、黄铜，以及更少见的非金属材料。

金属细节：注意造价

设计师有时没有适当注意的另一个方面是公差和尺寸的减小。事实上，受限的尺寸和几何公差或非常小的几何形状通常只会使加工成本增加两倍或三倍。

因此，在为小型金属零件设计模具时，最重要的是要了解要加工的材料的特性，从而将选择导向具有适合该目的的抗性和可加工性特性的材料。

基于冲压方法的分类

简单的金属冲压模具

一种只执行一次操作的模具，即一次冲床。模具只进行切割操作，但局限性是冲大直径时的成品容易翘曲和不均匀。

零部件冲压模具

这类模具也只能进行切割操作，但一个冲头可以同时进行2道或更多道工序。这导致高精度加工零件。然而，组件冲压仍然受到相对简单的工艺的限制。

坐标模具

组合冲压模具是一种模具，在一次冲程后，模具可以进行两种或多种形状，并从模具中成型出成品。

连续冲压模具

冲压模具按链条分为阶段。因此，每个阶段都执行冲压操作以使零件成型，直到最终位置，零件才完全成型。连续冲压模具就像一个完整的生产周期。目前，人们在金属冲压加工中经常使用连续冲压模具，因为它具有执行能力和产品精度更高的特点。

材料成型用钢材

材料是制作冲压模具时首先选择的因素，因为它影响模具的质量和寿命。金属冲压模具通常使用钢材作为模具材料。

常用来制作冲压模具的钢种有：

SKS3钢：SKS3具有稳定的硬度，因此具有良好的切削和冲压性能，最大限度地减少热处理后的模具变形。

SKS93 钢：一种易于加工、油硬化和热处理的碳钢。通常用于生产小型模具

SKD11钢：是一种金属冲压模具钢，具有良好的渗透性和最低的淬火应力，有助于提高硬度和表面质量，同时在加工时限制翘曲。钢还具有很高的耐磨性，提高了使用寿命。

钢DC53：钢通过热处理具有良好的耐磨性、抗变形性。 DC53比SKD11钢具有更好的切削加工性和焊接性。

文章来源：百家号

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