冷作模具钢的热处理实例

　　冲裁模包括落料冲孔模、修边模、冲头和剪切工具。图7-35是这几方面的应用示例。

　　这些模具都是带刃口的，实际上落料模和修边模也是一种特殊的剪刀。它们的工作条件是在模具的刃口部分承受着冲击力、剪切力和弯曲力。刃口部分受到被剪切钢材强烈摩擦，所以它们的刃口部分要求有高的硬度、耐磨性、抗弯强度和一定的韧性。

　　冲头是冲孔落料的阳模。工作时受到冲击、弯曲、剪切摩擦和挤压，所以要求有足够的硬度、耐磨性、一定的韧性和强度。小冲头的强度和韧性更为重要。表7-5是各类冲裁模的硬度要求。

　　冲头的尾部硬度可以适当的降低为HRC40~44，中间部分为HRC48~52。

　　拉伸成形是板材无切削成形的重要方法。根据这个工艺过程的工作条件，拉伸模具材料应该具有良好的耐磨性、抗粘附性、切削加工性和一定的韧性。为了保证成品的尺寸精确度，模具材料还应有较小的变形。在这些性能要求中，耐磨性是决定模具寿命的关健因素。而耐磨性又取决于材料热处理以后的硬度和碳化物的数。模具钢的耐磨性以高速钢-高碳高铬钢-合金工具钢-碳素工具钢的顺序从高到低。当然，硬质合金的耐磨性是最好的，但它已不属于模具钢的范畴。

　　粘附是钢材拉伸中与模具表面在强大的压力下发生粘贴的现象，它极大地影响产品的表质量，严重时会使模具无法工作。表面化学热处理对于防止表面粘附具有显若效果。

　　冷镦和冷挤压工艺不仅是节约原材料、提高生产效率的一种工艺方法，而且由于变形过程中加工金属受三向应力，使材料组织致密，形成连续的纤维方向，从而提高了疲劳强度。另外，冷加工硬化使变形材料的强度也成倍提高。所以，这种工艺也是改善材料性能的有力措施，冷镦、冷挤压零件可以获得满意的尺寸精度和表面光洁度，可以不再经过加工直接使用。

　　根据冷镦、冷挤压的工作过程，首先要求模具有高的强度，在整个加工过程不被镦粗变形和断裂，其次要保证有足够的韧性。型腔表面应具有高的硬度和足够的硬化层。冷镦模的硬度根据加工材料和条件而定，一般冷镦模要求HRC58~60左右，也可以在HRC56-58或HRC60~62间选择。应该指出，对于每种模具来说，硬度的选择要适当。硬度偏高，模具容易碎裂或崩块;硬度偏低，模具容易磨损、工作表面打塌下沉、型腔拉毛，甚至造成变形材料的粘附，降低了加工材料的表面质量。冷镦模一般不要求整个模具淬透，对淬硬层深度确有一定要求，通常应在1.5mm以上，否则会引起表面凹陷而过早报废。

　　冷挤压模具的硬度一般规定在HRC61~63。

　　综上所述，对于冷作模具钢来说，虽然由于它们的工作情况对钢的性能有不同的要求。但基本的要求是一样的。这就是模具材料应该具有高的硬度、耐磨性、足够的强度和一定的韧性。

　　冷作模具一般使用的钢类有碳素工具钢、高碳低合金钢、高耐磨钢。