沖壓模具常用金屬材料及其熱處理工藝研究

唐光文

摘 要： 經濟的進步推進了我國機械制造行業的發展，在機械制造行業中很多加工步驟都與沖壓模具有緊密聯系，而沖壓模具的主要作用是限制材料加工的形狀，保障產品生產的規格與要求相符。在沖壓模具中，材料是保障模具質量以及模具生產的根本，當前應用在模具生產中的材料分成很多種。本文主要分析沖壓模具中經常應用到的金屬材料以及熱處理工藝，希望能促進我國沖壓模具材料的發展，并保障我國機械制造行業有更廣闊的發展空間。

關鍵詞： 沖壓模具;熱處理工藝;模具材料

中圖分類號：TG386? 文獻標識碼：A

1 緒論

模具是我國機械制造行業中的重要組成部分，關系著我國制造業的發展，也是工業生產中的基礎設備，通過模具進行產品生產能保障產品的質量與效率。沖壓模具在應用過程中具備非常強的綜合性，在模具的應用中包含了工藝技術、設備技術以及材料技術，應用范圍非常廣。通過沖壓模具的熱處理工藝應用能夠強化金屬材料的加工效率，并且延長模具的使用時間，為我國的工業制造業進步提供了堅實基礎。

2 沖壓模具常用金屬材料

2.1 碳素工具鋼材料

碳素鋼材料在應用過程中具備非常明顯的應用優勢，主要體現在以下四個方面。第一，可塑性強。碳素鋼材料在應用中具備非常強的可塑造性，可以利用此材料鍛造成相應的沖壓模具，保障其鍛造形狀的科學與合理。第二，具備較強的退火易軟化特點。在碳素鋼材料應用時，在退火之后，可以以最快速度實現材料軟化，為后續的加工提供了依據。第三，碳素鋼的切割性好。由于碳素鋼具備的硬度比較低，能夠很輕松地實現材料切割，也可以以最快速度得到相應的沖壓模具模型。第四，成本低。應用碳素鋼材料進行沖壓模具，能夠大幅度降低成本投入，是真正物美價廉型的材料。

2.2 高碳高鉻模具鋼材料

高碳高鉻模具在應用中能夠呈現出非常好的耐磨性和淬硬性，與碳素鋼材料相比，具備更加明顯的應用優勢，此材料的耐磨性非常好，而且質地堅硬，不容易在鍛造過程中產生變形，也因此高碳高鉻材料在金屬沖擊模具中廣泛應用。另外，高碳高鉻模具在應用中也存在一定的弱勢，為了保障該材料應用的科學性，需要根據沖壓模具的具體使用要求進行材料的改造，強化模具應用效果，實現對高碳高鉻材料應用中內部碳化物的改善，保障材料性能符合應用需求。

2.3 高速鋼材料

高速鋼材料在應用中添加了鉬元素，通過科學的冶煉方法，實現高速鋼材料加工。高速鋼材料具備非常好的應用性能，尤其是熱塑性和強韌性能。高速鋼材料在實際應用中針對金屬沖壓模具生產有更好的發展空間，是目前應用前途最廣的材料。

2.4 超硬高速鋼材料

將高速鋼進行一定的加工，便可以得到超硬高速鋼。在沖壓模具的應用中，為了滿足難切削材料的應用，通過對超硬高速鋼材料應用保障其加工具備更強的科技含量，保障沖壓材料強度符合模具應用水準。但是，在超硬高速鋼材料應用時還存在非常強的不利因素，一味地增強材料的硬度，很可能造成材料的可塑性變差，不利于材料的韌性提升，在加工過程中也會導致加工時間的延長。為了避免超硬高速鋼材料在應用中的弊端，需要采用科學的方法進一步提升材料中的碳含量，保障其擁有更好的使用前景。

2.5 基體鋼材料

在沖壓模具材料應用中，高速鋼材料和超硬高速鋼材料在應用中都存在一定的局限性，為了解決這一問題需要在材料的加工與制造時適當添加其他元素，改變材料的應用性能。通過一定的加工方式得出來的鋼材料被統一為基體鋼。基體鋼材料的韌性居中，屬于兩種材料的結合體，也同時具備了兩種材料的優勢，在成本方面與這兩種材料相比都要低，具備的發展前景也比較廣闊。

3 沖壓模具的熱處理工藝

3.1 真空熱處理工藝

真空熱處理工藝進行模具材料的加工時，能夠實現其表面性能的提升，降低材料的形變量。利用該工藝進行加工時，處于真空狀態下，因此在加工過程中，模具的表面材料依然處在活性狀態下，不會造成鋼材料的脫氣問題，也避免了脫碳情況。在加工過程中，想要進一步提升材料的強度，需要提升加工爐內的真空程度，通過真空熱處理之后的模具材料具備較強的韌性，能進一步提升模具使用壽命。

3.2 深冷處理工藝

在沖壓模具生產中，通過深冷工藝處理能夠不斷提升材料的力學性能，保障沖壓模具有較高的強度。在進行沖壓模具的加工時，如果需要應用深冷處理工藝要選取恰當的時間。另外，經過該工藝處理之后，能夠顯著提升沖壓模具的耐磨性保障，其材料穩定性符合要求，應用非常廣泛。

3.3 模具的高、降溫淬火工藝

在沖壓模具的生產中，需要根據應用的具體方式對沖壓模具進行降溫淬火，利用降溫與淬火保障模具生產的科學性，降低模具內鋼材料的碳含量，保障其材料性能符合應用需求。在經過淬火處理之后的鋼材料能夠實現模具生產壽命的大幅度提升，模具抗磨性能也得以保障。因此，需要不斷加大對模具生產中的降溫與淬火，保障模具有更長的使用時間。

3.4 化學熱處理工藝

在沖壓模具的加工中需要應用到化學熱處理工藝，也是應用較為普遍的工藝。通過該工藝應用能夠提升材料表面性能，當前在工廠中應用時，普遍為高頻滲氮和離子滲氮工藝，在應用中離子滲氮工藝能大幅度地降低滲氮時間，是提升模具質量的重要方式。

4 結語

總而言之，工業的迅速發展，讓各類沖壓模具受到人們的關注，在我國工業發展中，只有不斷實現模具制造與改良，才能推進工藝技術的創新，保障我國機械制造行業的發展。因此，需要加大對沖壓模具金屬材料和熱處理工藝的分析，強化研究和應用實踐，確保我國模具技術發展，并實現我國機械制造業的進步。

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