通過對(dui)汽車模(mo)具設(she)計標準的(de)(de)研究，介紹了幾種常用(yong)(yong)(yong)模(mo)具材(cai)料的(de)(de)使用(yong)(yong)(yong)性能，以(yi)及(ji)模(mo)具材(cai)料的(de)(de)成本、使用(yong)(yong)(yong)壽命等的(de)(de)比對(dui)。結果表明(ming)，合理的(de)(de)選用(yong)(yong)(yong)模(mo)具的(de)(de)材(cai)料，會(hui)降低成本、縮短制(zhi)造周期、方便維修(xiu)、減少鉗工勞(lao)動強度。

　　模(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)是沖壓生(sheng)產(chan)的(de)關(guan)鍵工藝(yi)裝(zhuang)備，隨著模(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)行業(ye)(ye)的(de)不斷發展(zhan)，模(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)在兵器工業(ye)(ye)、機械工業(ye)(ye)及日(ri)用(yong)品(pin)的(de)生(sheng)產(chan)中應用(yong)越(yue)來越(yue)廣泛。我國的(de)模(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)行業(ye)(ye)已步入了高速(su)發展(zhan)時期，但模(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)的(de)制造(zao)水平和(he)使用(yong)性能與世(shi)界上發達國家(jia)相比(bi)，還有很大(da)的(de)差距(ju)。現代汽車90%以上的(de)白車身零件，都靠沖壓模(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)實(shi)現大(da)批量生(sheng)產(chan)。

　　根據(ju)汽車冷沖(chong)模(mo)具的(de)(de)使(shi)用(yong)壽命要求：在正常使(shi)用(yong)、維修狀態下(xia)，能(neng)多批次、小批量(liang)生產出(chu)50萬輛(liang)合(he)格零件(jian)。故模(mo)具材(cai)料的(de)(de)性能(neng)、質量(liang)對(dui)模(mo)具的(de)(de)使(shi)用(yong)壽命有(you)極(ji)大的(de)(de)影響。因此，模(mo)具材(cai)料的(de)(de)研究和開發(fa)，一(yi)直(zhi)受到模(mo)具鋼生產廠商的(de)(de)重視，并得(de)到了(le)迅速的(de)(de)發(fa)展。

　　1.模具材料的現狀

　　近(jin)年來，我國模具鋼生產(chan)技術發展較快，用于制(zhi)造冷沖(chong)壓模具材料主要分為以下幾類(lei)：

　　（1）高碳(tan)低合金(jin)冷作(zuo)模具鋼，如：9SiCr、7CrSiMnMoV、8Cr2MnWMoVS、等。

　　（2）抗(kang)磨損冷作模(mo)具鋼(gang)，如：6Cr4W3Mo2VNb、Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1等。

　　（3）抗沖擊(ji)冷作模具鋼，如：4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si等。

　　（4）冷(leng)作模(mo)具用高速(su)鋼，如：W6Mo5Cr4V2、W12Mo3Cr4V3N、W9Mo3Cr4V等。

　　2.汽車模具材料的使用性能

　　（1）沖裁模材料的使用要求

　　對于(yu)薄板沖(chong)裁(cai)模(mo)具(ju)的(de)用材要求(qiu)具(ju)有高(gao)(gao)的(de)耐(nai)磨性和硬度(du)，而對厚板沖(chong)裁(cai)模(mo)除了要求(qiu)具(ju)有高(gao)(gao)的(de)耐(nai)磨性、抗壓屈服點外，為防止模(mo)具(ju)斷(duan)裂或崩刃，還(huan)應具(ju)有高(gao)(gao)的(de)斷(duan)裂抗力(li)、韌(ren)性。

　　（2）拉延、整形模材料的使用要求

　　要求模(mo)具工(gong)作零(ling)件材料具有(you)高的(de)耐磨性和硬度、一定的(de)強(qiang)韌性以及較好的(de)切(qie)削加工(gong)性能、良好的(de)抗粘(zhan)附性（抗咬(yao)合性），而且熱處理時變(bian)形要小。

　　根(gen)據汽(qi)車廠生產(chan)沖壓件的模(mo)具(ju)現狀，汽(qi)車模(mo)具(ju)主(zhu)要采(cai)用的材料(liao)為：鉬鉻(ge)鑄鐵、、鑄態空冷(leng)鋼。

　　鉬鉻鑄鐵：屬于鎳硬白口鑄鐵系中高鉻白口鑄鐵的一種，由于其共晶組織由一種M7C3型碳化物和奧氏體其它轉變物組成，其基體退火成馬氏體后能表現出很高的耐磨性，同時其含有的鉻能顯著提高強度、硬度和耐磨性、錳能顯著提高韌性，而且鉬能使鋼的晶粒細化，提高淬透性。其熱處理的方法為表面淬火，大量節省熱處理時間，淬火后硬度HRC 50以上，熱處理后變形量小。由于其鑄造性好，且鑄造成本較低，可實現整體鑄造，減輕鉗工的工作強度，縮短模具的制造周期。同時由于其硬度相對空冷鋼低，加工時對刀具的磨損較小，具有良好的切削加工性能，加工成本低。在模具工作時，由于鉬鉻鑄鐵的散熱性能優于其他幾種模具材料，尤其模具在機械壓力機上工作時，其具有良好的抗粘附性（抗咬合性）能最大化的保護模具，延長模具使用壽命。維修時，可以直接對其表面進行冷焊，大量節約維修時間。但由于其淬火后的硬度相對較低，耐磨性差，生產高強板的模具不會采用鉬鉻鑄鐵。

　　：屬(shu)于(yu)高(gao)(gao)(gao)碳(tan)高(gao)(gao)(gao)鉻鋼(gang)(gang)(gang)，其含(han)有(you)大(da)(da)量的(de)(de)(de)碳(tan)化(hua)物和(he)高(gao)(gao)(gao)合(he)金度(du)(du)的(de)(de)(de)馬氏體。使(shi)鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)高(gao)(gao)(gao)硬度(du)(du)、高(gao)(gao)(gao)耐(nai)磨，其硬度(du)(du)與(yu)耐(nai)磨性(xing)(xing)(xing)要(yao)高(gao)(gao)(gao)于(yu)鉬鉻鑄鐵。其含(han)有(you)的(de)(de)(de)釩能細化(hua)晶粒增(zeng)加(jia)韌度(du)(du)，又能形(xing)成(cheng)(cheng)高(gao)(gao)(gao)硬度(du)(du)的(de)(de)(de)VC，以(yi)進一步(bu)增(zeng)加(jia)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐(nai)磨性(xing)(xing)(xing)；鉻又使(shi)鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)淬(cui)透(tou)性(xing)(xing)(xing)和(he)回火穩定性(xing)(xing)(xing)。經整體淬(cui)火后(hou)(hou)(hou)，需(xu)要(yao)1～2次的(de)(de)(de)回火，熱(re)處(chu)理(li)時(shi)(shi)間較(jiao)長。火后(hou)(hou)(hou)硬度(du)(du)可以(yi)達到HRC 60-62。但熱(re)處(chu)理(li)后(hou)(hou)(hou)變(bian)形(xing)量要(yao)大(da)(da)于(yu)空(kong)冷(leng)鋼(gang)(gang)(gang)，消除變(bian)形(xing)困難，容(rong)易降低模(mo)具的(de)(de)(de)精度(du)(du)。生(sheng)產(chan)Cr12MoV模(mo)具鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)方法為(wei)鍛造(zao)(zao)，生(sheng)產(chan)成(cheng)(cheng)本較(jiao)高(gao)(gao)(gao)，同時(shi)(shi)由于(yu)鍛造(zao)(zao)工(gong)藝的(de)(de)(de)局(ju)限(xian)性(xing)(xing)(xing)，Cr12MoV鋼(gang)(gang)(gang)只能分塊鍛造(zao)(zao)，制造(zao)(zao)模(mo)具時(shi)(shi)還(huan)需(xu)要(yao)拼裝鑲塊，增(zeng)加(jia)了(le)鉗工(gong)的(de)(de)(de)勞(lao)動強度(du)(du)，延長了(le)模(mo)具的(de)(de)(de)制造(zao)(zao)周期，成(cheng)(cheng)本也(ye)隨之(zhi)增(zeng)加(jia)。同時(shi)(shi)由于(yu)其硬度(du)(du)相(xiang)對空(kong)冷(leng)鋼(gang)(gang)(gang)高(gao)(gao)(gao)，加(jia)工(gong)時(shi)(shi)對刀具的(de)(de)(de)磨損(sun)較(jiao)大(da)(da)，增(zeng)加(jia)了(le)切削加(jia)工(gong)的(de)(de)(de)時(shi)(shi)間和(he)成(cheng)(cheng)本。另外，由于(yu)Cr的(de)(de)(de)大(da)(da)量存在，鋼(gang)(gang)(gang)液結晶時(shi)(shi)析出(chu)的(de)(de)(de)大(da)(da)量共晶碳(tan)化(hua)物，形(xing)成(cheng)(cheng)帶(dai)狀(zhuang)或(huo)網狀(zhuang)碳(tan)化(hua)物脆性(xing)(xing)(xing)區，其塑(su)性(xing)(xing)(xing)、韌度(du)(du)差(cha)，裂紋(wen)很容(rong)易在這里萌(meng)生(sheng)與(yu)擴(kuo)展，往往成(cheng)(cheng)為(wei)裂紋(wen)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)主要(yao)原因，使(shi)其使(shi)用(yong)壽命降低。對其維修時(shi)(shi)，由于(yu)焊接性(xing)(xing)(xing)能差(cha)，不能直(zhi)接對其表(biao)(biao)面(mian)進行冷(leng)焊，需(xu)要(yao)加(jia)熱(re)并保溫一段時(shi)(shi)間后(hou)(hou)(hou)，再對其表(biao)(biao)面(mian)進行焊接，大(da)(da)量浪(lang)費維修時(shi)(shi)間。

　　鑄態空冷鋼：是一種以鑄代鍛的高碳低合金鋼，其含有的錳使鋼有較高的強度和硬度，提高鋼的淬性。其熱處理的方法也為表面淬火，然后空冷即達到淬火的目的，大量節省了時間和成本。火后硬度可達HRC 55以上，不須其他加工，所以變形很小，并且隨淬火溫度的升高變形量逐漸減小。空冷鋼進行表面淬火后，淬硬層下有高韌性基體作襯墊，韌性高于Cr12MoV，工作時不容易產生開裂、崩刃現象。但由于鑄態空冷鋼不能整體鑄造，在加工模具前，需要鉗工將鑲塊拼接好后在進行機加，鉗工勞動強度增加，延長了制造周期，增加了制造成本。但由于其可以使用泡沫板材制造成近型模具型，可以節省鑄造費用以及部分加工費用，又可以降低部分成本。其硬度相對鉬鉻鑄鐵高，加工時對刀具的磨損較大，增加了切削加工的時間，增加了加工成本。另外，空冷鋼具有良好的焊接性能，從而模具獲得較高的使用壽命。制造有偏差時可以直接進行補焊，經打磨修整即可達到理想的效果，大量的節約了維修時間。

　　基于以上性能介紹(shao)，適(shi)用于拉延凸模(mo)、凹模(mo)、壓料圈(quan)的材料為鉬鉻(ge)鑄(zhu)鐵(tie)(tie)和(he)Cr12MoV；適(shi)用于整形模(mo)的材料為鉬鉻(ge)鑄(zhu)鐵(tie)(tie)、Cr12MoV、鑄(zhu)態空(kong)冷(leng)鋼；適(shi)用于修沖模(mo)具的材料為Cr12MoV、鑄(zhu)態空(kong)冷(leng)鋼。

　　3.結論

　　故經過上述材(cai)(cai)(cai)料性(xing)能對比(bi)以(yi)及對生產現狀的(de)經驗積(ji)累(lei)，對于普通鋼板（如DC01、DC04、DC06、B170P1等），料厚在(zai)1.2以(yi)下時(shi)，由于板材(cai)(cai)(cai)的(de)屈服強度在(zai)260MPa以(yi)下、硬度比(bi)較低的(de)鋼板，拉延模具(ju)的(de)材(cai)(cai)(cai)質(zhi)(zhi)選用(yong)鉬鉻(ge)鑄(zhu)鐵(tie)(tie)即(ji)可(ke)；修沖模具(ju)的(de)材(cai)(cai)(cai)質(zhi)(zhi)選用(yong)鑄(zhu)態空冷鋼即(ji)可(ke)；翻邊整形模具(ju)工(gong)作部分的(de)包(bao)容型面(mian)等要求(qiu)高韌性(xing)的(de)地方(fang)，鑲(xiang)塊材(cai)(cai)(cai)質(zhi)(zhi)選用(yong)鑄(zhu)態空冷鋼即(ji)可(ke)，工(gong)作部分的(de)被包(bao)容型面(mian)等要求(qiu)具(ju)備(bei)高耐磨性(xing)的(de)地方(fang)，鑲(xiang)塊材(cai)(cai)(cai)質(zhi)(zhi)選用(yong)鉬鉻(ge)鑄(zhu)鐵(tie)(tie)即(ji)可(ke)。

　　對于(yu)高強鋼板（車身常用(yong)材(cai)料，如B280VK、B340/590DP、B400/780DP、SAPH440等），以(yi)及料厚在1.2以(yi)上(shang)時，由于(yu)板材(cai)的(de)(de)(de)屈(qu)服強度(du)在260MPa以(yi)上(shang)，590MPa以(yi)下、硬度(du)比較高的(de)(de)(de)鋼板，拉延模具的(de)(de)(de)材(cai)質(zhi)選(xuan)用(yong)Cr12MoV即(ji)可(ke)；修(xiu)沖模具的(de)(de)(de)材(cai)質(zhi)選(xuan)用(yong)Cr12MoV即(ji)可(ke)；翻邊(bian)整形模具工(gong)作部(bu)分的(de)(de)(de)包容鑲塊(kuai)材(cai)質(zhi)與被包容鑲塊(kuai)材(cai)質(zhi)選(xuan)用(yong)Cr12MoV即(ji)可(ke)。