汽车模具钢材

在汽车工业飞速发展的今天，新车型日新月异，经典车型历久弥新。汽车模具作为汽车工业的基础，生产过程中过早失效，必然会造成巨大的浪费。

如何让汽车模具在保证生产的前提下达到所预期的寿命是一个值得研究的问题。由于汽车超高强钢板热压成型模具的轮廓尺寸大小不一、型面复杂，存在大量的沟槽、转角、凸起和凹陷，尺寸精度和表面精度要求高。

如果先加工后淬火，会出现崩口及开裂。只有先整体淬火后加工，才能避免此类现象的发生。如何加工汽车超高强钢板热压成型模具便是一个难点，高速铣削在汽车超高强钢板热压成型模具加工中必然是方向之一。

下面从汽车超高强钢板热压成型模具材料的选择、热压成型模具材料的淬火和热压成型模具材料的加工三个方面作一个简单探讨。

一.汽车超高强钢板热压成型模具材料的选择

模具的使用寿命，直接影响到制件成本。在进行汽车超高强钢板热压成型模具设计时，必须根据不同的使用情况，选用不同的材料，以保证模具的寿命。5%以上的钢被称之为不锈钢，主要根据其***结构，分成马氏体系、铁素体系、奥氏体系、奥氏体*铁素体系、沉淀硬化系等5种。生产批量确定以后，在模具设计过程中，选择材料时，需要考虑的因素很多：比如材料的硬度、耐磨性、韧性（延展性）、尺寸稳定性、切削加工性、线切割加工性、堆焊性、抛光性、淬火性、热硬性、耐冲击性、切削及剪断性能等。

而在汽车超高强钢板热压成型模具领域，开裂以及耐磨损方面更是极为重要的，要求很高。因此，强度、耐磨性和韧性极限对模具寿命起到了关键的作用，也是选用模具材料主要考虑的因素之一。近几十年对车用钢的研究一直大步向前，车用钢板越来越薄，钢材强度和耐腐蚀性能大幅提高。模具材料多为Cr12MoV和5CrMnMo等模具钢（硬度为55-65HRC），属于高强度、高硬度材料。而且，多数采用镶块式淬硬钢拼接后整体铣削加工而成，其加工区域存在大比例的非均匀性高硬度表面（硬度为55-65HRC）。

二.汽车超高强钢板热压成型模具材料的淬火

汽车超高强钢板热压成型模具的耐磨性直接影响模具寿命，因此，对模具凸凹模等工作部分进行淬火，会提高其硬度、耐磨性，从而可以直接延长模具寿命。经过淬火等热处理的材料具有更均匀、致密的金属***，强度、韧性均得到提高，具有更好的综合力学性能。

同时，在进行这些处理后的工件也会有不同程度的变形。设计者在设计需要整体淬火镶块时，应考虑材质的淬透性及淬火后加工、刀具磨损、镶块变形、加工余量、模具加工周期、数控及钳工工人的工作量等多方面因素。

如果不是很清楚冷作模具钢的性能，肯定会问将冷作模具钢当作热作模具钢用可以么？首先我们都知道冷作模具钢侧重硬度、耐磨性。含碳量高，合金元素以增加淬透性，提高耐磨性为主。然而热作模具钢对硬度要求适当，侧重于红硬性，导热性，耐磨性。 由于冷作模具的正常报废原因一般是磨损．也有因断裂、崩力和变形超差而提前失效的。但是在混杂的汽车市场，现在很多企业都说自己用了“高强度钢”，其实什么级别的钢算“高强度钢”没有一个准确定义，它的指标是随钢材强度提升过程增长的。 因此要求具有更高的耐磨化模具工作时承受冲压力大．又由于形状复杂易于产生应力集中，所以要求具有较高的韧性；模具尺寸大、形状复杂．所以要求较高的淬透性、较小的变形及开裂倾向性。

模具钢大致可分为（冷作模具钢）、（热作模具钢）和（塑料模具钢）3类由于各种模具用途不同，工作条件复杂，因此对模具用钢，按其所制造模具的工作条件，应具有高的硬度、强度、耐磨性，足够的韧性，以及高的淬透性、淬硬性和其他工艺性能。因此，国内外一些学者对高速铣削淬硬钢模具工艺参数进行优化研究，采取的方法主要有：用试验优化的方法、试验优化与算法优化组合的方法。由于这类用途不同，工作条件复杂，因此对模具用钢的性能要求也不同。

模具刚包括冷冲模、拉丝模、拉延模、压印模、搓丝模、滚丝板、冷镦模和冷挤压模等。冷作模具有钢，按其所制造具的工作条件，应具有高的硬度、强度、耐磨性、足够的韧性，以及高的率透性、率硬性和其他工艺性能。