工作零件的材料要求与硬度要求优化指南！

精冲零件的材质厚度和几何形状以及精冲模芯零件的受力情况，是选择模芯材料的依据，精冲模芯零件的受力情况见表3-8-10。

表3-8-10 精冲模芯零件受力情况

精冲模芯零件，特别是凸模和凹模，是在十分恶劣的条件下工作的。在冲击载荷的作用下，刃口工作表面在高压和瞬时高温下，和制件的新生表面之间产生相对滑动摩擦，因此选用的模芯材料必须满足以下要求：

（1）硬度 精冲模芯的冲切零件间隙小，受力大，磨损严重，故要求有较高的硬度，以减小模芯零件的磨损，保证其尺寸精度；但过高的硬度会带来脆性。表3-8-11为精冲模芯主要零件材料及硬度要求。

表3-8-11 精冲模芯主要零件材料及硬度要求(www.xing528.com)

（2）耐磨性 制件或毛坯新生表面相对模具工作表面滑动摩擦引起的刃口磨损，是精冲模芯主要的失效形式之一。一般情况下，材料的硬度越高，承压能力就越高，耐磨性也越好。材料的耐磨性除与材料的硬度有关外，还和材料的组织有关，如碳化物的类型、大小、分布以及状态等。另外，模具材料如碳含量及合金元素较多，则淬火后有较多的残留奥氏体，而残留奥氏体的硬度不高，耐磨性差。一般精冲模芯中残留奥氏体量要求在5%左右为宜。为了提高耐磨性，用锻造方法改变碳化物的大小、形态和分布；用热处理方法控制残留奥氏体的数量，以提高模具的寿命。

（3）强度 精冲时，总冲裁力较普通冲裁力大，要求模具有很高的承压、抗弯和抗拉能力，以防止由于偏心载荷、疲劳、应力集中而引起的模具破裂和折断，因此要求模具零件要有较高的强度。

（4）韧度 模芯零件断裂和崩刃是精冲模芯常见的失效形式。产生这种失效的原因很多，其中韧性差是主要原因。影响韧性的因素主要有钢中碳和合金元素的含量、晶粒度大小、碳化物颗粒大小及分布，以及组织状态等。需通过合理地选用模具材料和锻造热处理方法来提高韧性。

显然，上述对硬度和韧性的要求是存在矛盾的，因此在选材和热处理时，必须注意材料硬度和韧性的协调。从实际被精冲零件的强度和几何形状出发，或者是在不降低韧性的前提下，提高模芯材料的硬度，或者是通过适当降低硬度来提高模芯材料的韧性。