冲压模具材料的分类及强化处理技术

彭继康

摘 要：改革开放以来我国工业生产进步尤为明显，尤其是制造行业规模越来越大，生产技术水平逐年提高。特别是一些机械制造产业，对于产品生产控制十分严格，耐磨性和抗氧化性以及耐腐蚀性成为了衡量产品质量的重要指标。在这种社会大环境下模具制造业的发展形势十分严峻，存在的问题较多，必须要不断改进和优化，创新生产工艺提高技术水平，合理应用模具强化处理技术，这样才能有效提高模具生产质量。本文首先阐述了冲压模具的种类和性能，同时也讨论了其强化处理技术的应用。

关键词：冲压模具；材料分类；性能；强化处理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.24.013

0 引言

模具在工业生产中发挥关键作用，其利用率和高精度等优势是其他产品不能比拟的额，尤其是最近几年以来应用范围越来越广泛，汽车产业、航空制造业、以及电子行业中都有所涉及，且发展趋势较好。从目前的情况来看冲压模具的种类变得多种多样，外表形态不易不一，功能十分丰富，而工业产业的需求也在随之不断增强，这对于模具制造业来说面临着巨大挑战。必须要做好模具材料和性能的分析，改善生产工艺，确保模具的性能和质量，从而促进工业生产的不断进步。

1 冲压模具材料的分类

（1）碳素工具钢。碳素工具钢的优点主要表现在耐磨性和硬度两个方面。通常情况下一些形状简单、尺寸较小的零件制造会用到碳素工具钢，工艺复杂体型较大的模具通常不会用到。

（2）低合金工具钢。低合金工具钢是由合金元素和碳素工具钢混合而成的。这种材料的优点主要表现在模具生产的组织应力和热应力方面，可以有效降低这两种应力，在控制淬火冷却过程的同时降低了模具开裂或变形的发生机率。

（3）高碳高铬工具钢。高碳高铬工具钢的优点表现在很多方面，例如耐磨性强硬度高，且具有一定的稳定性，淬透性和淬硬性也占据优势，在进行表面热处理后变形几率较低。

（4）高速钢。高速钢优点和缺点并存。优点主要表现在硬度和耐磨性以及抗压强度方面，缺点表现在所含合金元素较多导致工艺性能不好，脆性大，且需要耗费大量生产成本，应用范围并不广泛，限制因素较多。对于高速钢的处理主要目的就是增强模具的使用韧性，因此在生产过程中比较常用的工艺就是快速加热和低温淬火。

（5）基体钢。基体钢所包含的主要材料就是高速钢，同时也添加了少许其他元素。优点主要表现在耐磨性、硬度、抗弯强度、以及稳定性等方面，不易开裂变形。主要是应用在制造冷镦模具的过程中。

（6）硬质合金。如果模具的生产规模较大则可以选用硬质合金，可以有效保证模具性能，这种材料的优点主要表现在硬度和耐磨性两方面。

2 冲压模具材料的选择和性能分析

（1）冲压模具材料的选择。冲压模具种类多种多样，不同种类的模具生产工艺存在一定差异，因此对于生产材料的要求也不是不同的，对于这种情况，在实际生产中必须要合理选择适合的材料。过程中综合考虑到生产环境、工作状态以及生产需求等多方面因素，确保模具生产质量。

（2）冲压模具材料性能。由于不同材料性能不同，对此要想保证模具的生产质量和使用效能必须要合理选择模具材料，提前做好材料性能的分析，确保模具质量和性能，具体如下：

1）工艺性能。工艺性能所涉及到的内容主要有热处理性能和锻造性能两种。热处理性能既包括淬透性，也包括了淬硬性；锻造性能指的是材料所能承受的最大锻造压力。这两种性能对于模具的生产来说有着重要影响，直接关系着和模具生产质量和使用寿命。

2）使用性能。模具的使用性能涉及到很多内容，其中主要包括耐磨性：抵抗摩擦的能力；耐腐蚀性：抵抗腐蚀的能力；抗疲劳性：在实际生产过程中抵抗疲劳的能力；抗弯强度：在实际生产中抵抗弯曲、变形的能力；硬度：模具材料的硬度对于模具生产质量有着重要影响，体现着材料的抗破坏能力；韧性：材料才受到来自外界冲击负荷的时候抵抗断裂的能力。每一种性能对于模具生产的质量和性能都有着重要影响，不容忽视。

3 冲压模具的强化处理技术

除了上述几种性能以外，模具表面性能也在很大程度上影响着模具的使用寿命和使用效率，对此也要予以高度重视，确保模具表面性能符合实际需求。一由于表面性能较差在生产过程中由于某种原因留下磨损和破坏，就会影响模具质量，一旦下模修理，必定会阻碍正常生产，同时耗费更多的成本。对此有必要对其表面性能进行强化处理，强化处理技术主要可以分为化学表面处理和物理表面处理，具体措施如下：

（1）化学表面处理。

1）表面扩散渗入。表面扩散渗入指的是将模具放置在存有特定活性介质的密闭性空间内，同时严格控制内部温度，逐渐加热随着空间内补温度的逐渐升高这种介质会随之慢慢渗入模具表面使之发生化学反应，从而来提高模具表面的抗腐蚀性和耐磨性。

2）表面涂覆。在模具表面涂抹一层特定的材料，使其和模具表面之间发生化学反应从而提高模具性能，这种方式就叫做表面涂覆。

（2）物理表面处理。物理表面处理技术顾名思义，就是利用物理化的方式来强化模具的表面的使用性能。物理表面处理技术又可以分為激光表面淬火技术和高频淬火技术，具体还是要根据实际情况选择合适的技术，以此来强化模具表面物理性能。

4 结语

综上所述，眼下工业生产规模越来越大，模具在广泛应用的同时生产工艺也需要不断优化，制造业对此要予以高度重视综合多方面因素详细分析，严格控制材料的应用，同时做好表面强化处理，确保模具的质量和性能满足工业生产需要。

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