冷作模具是在常温下完成对金属或非金属材料进行塑性变形的模具。冷作模具种类多,形状结构差异性大,工作条件和性能要求不一,对模具钢要求较高。对了冷作模具的力学性能有如下基本要求。
1.良好的耐磨性
冷作模具工作时,模具与胚料之间产生多次摩擦,模具必须在这种情况下仍能保持较低的表面粗糙度值和较高的尺寸精度,以防早期失效。影响模具耐磨性的主要因素是材料的硬度和组织,一般模具钢的硬度应高于胚料的30%-50%。
2.足够的强度和一定的韧性
冷作模具的设计和使用,必须保证其有一定的强度,防止犹豫冲击、重载荷、偏心弯曲载荷、应力集中等引起模具的破裂和折断。冷作模具工作时受冲击载荷较大,当偏心弯曲载荷(如细长冲头)作用或有应力集中时,应有一定的韧性。
3.良好的抗疲劳性
冷作模具一般是在交变载荷下工作的,所以所发生的破坏多为疲劳破坏,即工作载荷在材料的屈服强度以内,加工一定数量的胚料后也可能发生破坏,因此要求其工作盈利在材料的疲劳强度以内。模具钢 抵抗疲劳破坏的能力与其化学成分、组织状态、碳化物形态及分布、表面粗糙度等有关,模具的结构设计也有不同程度影响到模具的抗疲劳性。
4.抗咬合粘结能力
模具工作时模具表面与胚料直接接触,接触处应力高,摩擦力大,胚料可能被模具“冷焊”在模具型腔表面而形成金属瘤,在以后的配料成形中在工件表面产生划痕。抗咬合能力就是对可能发生的“冷焊”的抵抗能力。
模具制作中,模具的工艺性能是影响模具成本的一个重要因素。所以,冷作模具钢除了要具有良好的力学性能,还必须有良好的可锻性、可加工性、可磨削性以及良好的热处理工艺性能。