Основные материалы для штампов и пробивных пресс-форм

Выбор правильного материала

Штампы и пуансоны, также называемые пресс-формами, используются в производственном процессе для формовки или резки металлических листов. Обычные материалы для этих пресс-форм различаются по долговечности, теплопроводности, износостойкости и другим свойствам. Вот некоторые типичные материалы, используемые в этих процессах:

Инструментальные стали: D2 и A2

Твердый сплав и быстрорежущая сталь

1. Инструментальные стали:
   • D2: Известна своей высокой износостойкостью и сопротивлением истиранию, D2 — это высокоуглеродистая, высокохромистая инструментальная сталь. Она обычно используется в длительных штамповочных операциях благодаря способности сохранять острую режущую кромку. Однако она может быть хрупкой и может не быть лучшим выбором для материалов, создающих большую ударную нагрузку или импульс.
   • A2: Универсальная воздушно-закаленная инструментальная сталь с хорошей вязкостью и стабильностью при термической обработке. A2 обеспечивает баланс между износостойкостью и вязкостью. Она выдерживает нециклические нагрузки, которые обычно вызывают трещины в других высокоуглеродистых сталях.
   • O1: Инструментальная сталь, закаливаемая в масле, которая обеспечивает превосходную износостойкость и относительно легко поддается механической обработке. Это распространенный выбор для мелкосерийного и среднесерийного производства, где требуются сложные формы инструмента.
2. Твердый сплав:
   • Вольфрамовый карбид: чрезвычайно твердый и износостойкий материал, используемый для крупносерийного производства благодаря способности сохранять острую кромку в течение длительного времени. Пресс-формы из вольфрамового карбида часто дороже, чем из инструментальной стали, но их долговечность в производстве может оправдать затраты.
3. Быстрорежущая сталь (HSS):
   • M2: быстрорежущая сталь общего назначения с хорошим сочетанием вязкости, износостойкости и красностойкости, что делает ее пригодной для режущих инструментов, таких как метчики, сверла, а также для штамповочных операций.
   • M42: Благодаря более высокому содержанию кобальта M42 используется для более требовательных режущих инструментов, которым необходима повышенная теплостойкость (красностойкость) и где требуются очень высокие скорости резания. Это делает его пригодным для особо сложных штамповочных работ.
4. Алюминий:
   • 7075: Хотя сплавы алюминия, такие как 7075, не столь распространены для крупносерийных штамповочных пресс-форм, их иногда используют для мелкосерийного производства или для формовки более мягких материалов. Алюминий быстро обрабатывается и обладает превосходной теплопроводностью, но изнашивается гораздо быстрее, чем инструментальная сталь или твердый сплав.

Сравнение этих материалов:

• Инструментальные стали (D2, A2, O1) отлично подходят для штамповочных операций с различными объёмами, обеспечивая баланс между стоимостью, износостойкостью и простотой обслуживания. Эти различные марки позволяют выбрать наилучший материал исходя из конкретной потребности в вязкости или износостойкости.
• Твёрдый сплав (карбид вольфрама) лучше всего подходит для крупносерийной и прецизионной штамповки, так как дольше сохраняет режущую кромку, но начальная стоимость существенно выше, а материал более хрупкий.
• Быстрорежущие стали (HSS) (M2, M42) идеальны для высокоскоростных операций при высоких температурах. Они сохраняют твёрдость при повышенных температурах, что позволяет вести более быструю штамповку без потери целостности инструмента.
• Алюминий (7075) выбирают для специфических применений, где требуется быстрый оборот, малые объёмы или бережное воздействие на штампуемый материал. Он менее долговечен и обычно не подходит для общего штампования твёрдых материалов или крупносерийного производства.

Выбор подходящего материала для штампа или пуансона зависит от потребностей проекта, включая материал, подлежащий штамповке, объём производства и желаемый срок службы штампа.

Нужно прецизионное производство для вашего проекта?

BravoFabs специализируется на обработке CNC, изготовлении листового металла и сварке. От прототипа до серийного производства мы поставляем прецизионные детали по конкурентным ценам и в срок. Свяжитесь с нами сегодня для бесплатного расчёта.

Похожие статьи

• Распространённые материалы, используемые в пресс-формах для литья пластмасс под давлением
• Какие стандарты допусков обычно применяются при обработке металла?

Часто задаваемые вопросы о материалах для штампов и пуансонов

Какие материалы используются для штампов и пуансонов?

Три семейства: инструментальные стали, такие как D2 и A2, твердый сплав и быстрорежущая сталь. Они различаются по износостойкости, ударной вязкости и теплостойкости, и правильный выбор зависит от материала листа, толщины, длины серии и жесткости пресса.

Когда следует использовать инструментальную сталь D2?

D2 — это высокоуглеродистая высокохромистая инструментальная сталь с очень высокой износостойкостью и сопротивлением истиранию. Это обычный выбор для длительных штамповочных серий, где стойкость кромки и размерная стабильность на протяжении сотен тысяч ходов важнее ударной вязкости.

Когда A2 является лучшим выбором?

A2 закаливается на воздухе, поэтому меньше деформируется при закалке и обладает лучшей вязкостью, чем D2. Он подходит для пуансонов и матриц, испытывающих ударные нагрузки или прерывистое резание, а также для средних и длинных серий, где стойкость к растрескиванию важнее максимальной абразивной стойкости.

Когда имеет смысл применять твердый сплав?

Твердый сплав обеспечивает наивысшую износостойкость и твердость, а следовательно, наибольшую стойкость инструмента при очень крупносерийном производстве. Он также более хрупкий и значительно дороже, поэтому оправдывает себя только при жестком прессе, стабильной подаче полосы и длине серии, которая оправдывает затраты на инструмент.

Как выбрать между стойкостью и стоимостью инструмента?

Подбирайте материал штампа под абразивную нагрузку: более твердый и толстый лист или абразивные покрытия требуют D2 или твердого сплава, тогда как короткие серии и пуансоны с ударной нагрузкой благоприятствуют A2. Решение следует принимать по стоимости на тысячу ходов, а не по цене покупки блока матрицы.