模具制造离不开冲压的工序,冲压的材料十分重要,一般需要具备一定的强度、刚度、冲击韧性等力学性能要求,此外有的冲压材料还有一些特殊的要求,如传热性、导电性、导磁性、耐腐蚀等。
冲压常用材料包括金属材料和非金属材料,金属材料又分为黑色金属和有色金属两类。
常用冲压材料包括冷轧碳素钢板、镀锌钢板、镀锡钢板、不锈钢板、铜板、铝板等。
1.冷轧碳素钢板
(1)普通冷轧碳素钢板。普通冷轧碳素钢板,如Q235、SPCC、SPCD、SPCE等由普通碳素结构钢冷轧而成,表面质量、尺寸精度、力学及工艺性能均优于热轧钢板,应用广泛。
SPCC(一般用途的冷轧碳素钢板)、SPCD(冲压用的冷轧碳素钢板)、SPCE(深冲压用的冷轧碳素钢板)原本属于日本JIS的钢材牌号,但是现在许多国家或企业(如宝钢)直接用来表示自己生产的同类钢材。
(2)优质冷轧碳素钢板。优质冷轧碳素钢板,如08、08F、10、10F等由优质碳素结构钢冷轧而成,性能优良,应用广泛。
2.镀锌钢板
镀锌钢板是指经过表面镀锌的冷轧钢板,除保留原板的性能之外,还具有良好的耐腐蚀性、成形性、焊接性、喷涂性等性能。按照镀锌工艺的不同,镀锌钢板可分为电镀锌钢板和热镀锌钢板两类。
(1)电镀锌钢板。电镀锌是指在电场作用下,将锌从锌盐溶液中连续沉积到钢板表面实现镀锌,如SECC(原板SPCC)、SECD(原板SPCD)、SECE(原板SPCE)等。
(2)热镀锌钢板。热镀锌是指将钢板浸入熔解的锌槽中实现表面镀锌。通常采用连续镀锌工艺,即把钢板连续浸在熔解有锌的镀槽中实现表面镀锌,如SGCC等。
3.镀锡钢板
镀锡钢板(习惯称马口铁)是指经过表面镀锡的冷轧钢板,大量用于制造食品包装盒、瓶盖等。镀锡钢板具有以下优点。
(1)外观漂亮,涂装性、印刷性好。
(2)耐腐蚀性、焊接性好。
(3)材质均匀,加工性能优良。
(4)作为食品容器,对人体无害。
4.不锈钢板
不锈钢板具有良好的耐腐蚀性,如SUS301、SUS304等。
5.铜板
铜在我国有色金属材料的消耗中仅次于铝,在电子、电气行业的应用最广、用量最大。铜能与许多其他金属形成合金,如铜与锌的合金称为黄铜,铜与镍的合金称为白铜,铜与铝、锡等的合金称为青铜。在铜中加入合金元素,可以提高材料的强度、硬度、弹性、易切削性、耐磨性、耐腐蚀性等性能,从而可以满足各种使用要求。
6.铝板
铝材质轻,具有良好的导电性、导热性、易延展性、耐腐蚀性等性能,应用很广。铝合金密度小、强度大,在航空航天领域应用广泛。
冲压的材料对于产品设计十分重要,一般经由设计人员考虑,而工艺人员只需对材料选用的合理性进行分析并提出合理化建议。
参考资料:《冷冲模设计》