衝壓模具材料的選用原則。在衝壓模具中，使用了各種金屬材料和非金屬材料，主要有碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質合金、低熔點合金、鋅基合金、鋁青銅、合成樹脂、聚氨脂橡膠、塑膠、層壓樺木板等。製造模具的材料，要求具有高硬度、高強度、高耐磨性、適當的韌性、高淬透性和熱處理不變形(或少變形)及淬火時不易開裂等效能。合理選取模具材料及實施正確的熱處理工藝是保證模具壽命的關鍵。對用途不同的模具，根據其工作狀態、受力條件及被加工材料的效能、生產批次及生產率等因素綜合考慮，並對上述要求的各項效能有所側重，然後作出對鋼種及熱處理工藝的選擇。

1、生產批次，當衝壓件的生產批次很大時，模具的工作零件凸模和凹模的材料選取質量高、耐磨性好的模具鋼。對於模具的其它工藝結構部分和輔助結構部分的零件材料，也要提高。在批次不大時，對材料效能的要求，以降低成本。

2、被衝壓材料的，效能、模具零件的使用條件，當被衝壓加工的材料較硬或變形抗力較大時，沖模的凸、凹模選取耐磨性好、強度高的材料。拉深不鏽鋼時，可採用鋁青銅凹模，因為它具有較好的抗粘著性。而導柱導套則要求耐磨和較好的韌性，故多采用低碳鋼表面滲碳淬火。又如，碳素工具鋼的主要不足是淬透性差，在沖模零件斷面尺寸較大時，淬火後其中心硬度仍然較低，但是，在行程次數很大的壓床上工作時，由於它的耐衝擊性好反而成為優點。對於固定板、卸料板類零件，不但要有足夠的強度，而且要求在工作過程中變形小。另外，還可以採用冷處理和深冷處理、真空處理和表面強化的方法提高模具零件的效能。對於凸、凹模工作條件較差的冷擠壓模，選取有足夠硬度、強度、韌性、耐磨性等綜合機械效能較好的模具鋼，同時具有一定的紅硬性和熱疲勞強度等。

3、衝壓材料效能，考慮材料的冷熱加工效能和工廠現有條件。

4、降低生產成本，注意採用微變形模具鋼，以減少機加工費用。

5、開發專用模具鋼，對特殊要求的模具，開發用具有專門效能的模具鋼。

6、考慮中國模具的生產和使用情況，選擇模具材料要根據模具零件的使用條件來決定，做到在滿足主要條件的前提下，選用價格低廉的材料，降低成本。

衝壓模具材料的要求及選用

衝壓模具工作時要承受衝擊、振動、摩擦、高壓和拉伸、彎扭等負荷，甚至在較高的溫度下工作（如冷擠壓），工作條件複雜，易發生磨損、疲勞、斷裂、變形等現象。因此，對模具工作零件材料的要求比普通零件高。

由於各類衝壓模具的工作條件不同，所以對模具工作零件材料的要求也有所差異。

1.衝裁模材料的要求 對於薄板衝裁模具的工作零件用材要求具有高的耐磨性和硬度，而對厚板衝裁 模除了 要求具有高的耐磨性、抗壓屈服點外，為防止模具斷裂或崩刃 ，還應具有高的斷裂抗力、較高的抗彎強度和韌性。

2. 拉深模材料的要求

要求模具工作零件材料具有良好的抗粘附性（抗咬合性）、高的耐磨性和硬度、一定的強韌性以及較好的切削加工效能，而且熱處理時變形要小。

3. 冷擠壓模材料 的要求

要求模具工作零件有高的強度和硬度、高耐磨性，為避免衝擊折斷，還要求有一定的韌性。由於擠壓時會產生較大的升溫，所以還應具有一定的耐熱疲勞性和熱硬性

11.2.2 衝壓模具材料的種類及特性

製造衝壓模具的材料有鋼材、硬質合金、 鋼結硬質合金、鋅基合金、低熔點合金、鋁青銅、高分子材料等等。目前製造衝壓模具的材料絕大部分以鋼材為主，常用的模具工作部件材料的種類有：碳素工具鋼、低合金工具鋼、高碳 高鉻或中 鉻工具鋼、中碳合金鋼、高速鋼、基體鋼以及硬質合金、 鋼結硬質合金 等等。

1. 碳素工具鋼

在模具中應用較多的碳素工具鋼為T8A、T10A等，優點為加工效能好，價格便宜。但淬透性和紅硬性差，熱處理變形大，承載能力較低。

2. 低合金工具鋼 低合金工具鋼是在碳素工具鋼的基礎上加入了適量的合金元素。與碳素工具鋼相比，減少了淬火變形和開裂傾向，提高了鋼的淬透性，耐磨性亦較好。用於製造模具的低合金鋼有 CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代號CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代號GD)等。

3. 高碳高鉻工具鋼 常用的高碳高鉻工具鋼有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1（代號D2），它們具有較好的淬透性、淬硬性和耐磨性，熱處理變形很小，為高耐磨微變形模具鋼，承載能力僅次於高速鋼。但碳化物偏析嚴重 ，必須進行反覆鐓拔 （軸向鐓、徑向拔）改 鍛，以降低碳化物的不均勻性，提高使用效能。

4. 高碳中鉻工具鋼 用於模具的高碳中鉻工具鋼有Cr4W2MoV、Cr6WV 、Cr5MoV等，它們的含鉻量較低， 共晶碳化物 少，碳化物分佈均勻，熱處理變形小，具有良好的淬透性和尺寸穩定性。與碳化物偏析相對較嚴重的高碳高鉻鋼相比，效能有所改善。

5. 高速鋼

高速鋼具有模具鋼中最高的 的 硬度、耐磨性和抗壓強度，承載能力很高。模具中常用的有 W18Cr4V（代號8-4-1）和含鎢量較少的W6Mo5 Cr4V2（代號6-5-4-2，美國牌號為M2）以及為提高韌性開發的 降碳降釩 高速鋼 6W6Mo5 Cr4V（代號6W6或稱低碳M2）。高速鋼也需要改 鍛 ，以改善其碳化物分佈 。

6. 基體鋼 在高速鋼的基本成分上新增少量的其它元素，適當增減含碳量，以改善鋼的效能。這樣的鋼種統稱基體鋼。它們不僅有高速鋼的特點，具有一定的耐磨性和硬度，而且抗疲勞強度和韌性均優於高速鋼，為高強 韌性冷作模具鋼 ，材料成本卻比高速鋼低。模具中常用的基體鋼有 6Cr4W3Mo2VNb（代號65Nb）、7Cr7Mo2V2Si（代號LD）、5Cr4Mo3SiMnVAL（代號012AL）等。

7. 硬質合金和鋼結硬質合金

硬質合金的硬度和耐磨性高於其它任何種類的模具鋼，但抗彎強度和韌性差。用作模具的硬質合金是 鎢鈷類 ，對沖擊性小而耐磨性要求高的模具，可選用 含鈷量較低 的硬質合金。對沖擊性大的模具，可選用 含鈷量較高 的硬質合金。 鋼結硬質合金 是以鐵粉加入少量的合金元素粉末（如鉻、 鉬 、鎢、釩等）做粘合劑，以碳化 鈦或碳化鎢為硬質相 ，用粉末冶金方法燒結而成。鋼結硬質合金 的基體是鋼，克服了硬質合金韌性較差、加工困難的缺點，可以切削、焊接、鍛造和熱處理。 鋼結硬質合金含有大量的碳化物，雖然硬度和耐磨性低於硬質合金，但仍高於其它鋼種，經淬火、回火後硬度可達 68 ~ 73HRC。

11.2.3 衝壓模具材料的選用及熱處理要求

一. 衝裁模具材料的選用及熱處理要求

選用衝裁模具材料應考慮工件生產的批次，若批次不大就沒有必要選擇高壽命的模具材料；還應考慮被衝工件的材質，不同材質適用的模具材料亦有所不同。對於衝裁模具，耐磨性是決定模具壽命的重要因素，鋼材的耐磨性取決於碳化物等硬質點相的狀況和基體的硬度，兩者的硬度越高，碳化物的數量越多，則耐磨性越好。常用衝壓模具鋼材耐磨性 的劣優依次 為碳素工具鋼 — 合金工具鋼 — 基體鋼 — 高碳高鉻鋼 — 高速鋼 — 鋼結 硬質合金 — 硬質合金。