Stanzwerkzeuge arbeiten unter Sto?-, Vibrations-, Reibungs-, Hochdruck-, Zug-, Biege- und Torsionsbelastungen und sogar bei h?heren Temperaturen (z. B. Kaltflie?pressen). Die Arbeitsbedingungen sind komplex und es kommt leicht zu Abnutzung, Ermüdung, Bruch, Verformung und anderen Ph?nomenen. Daher sind die Anforderungen an das Material der Arbeitsteile der Matrize h?her als die der gew?hnlichen Teile. Aufgrund der unterschiedlichen Arbeitsbedingungen verschiedener Stanzwerkzeuge sind auch die Anforderungen an die Materialien der Arbeitsteile der Stempel unterschiedlich.

Anforderungen an verschiedene Pr?geformen

1. für Schneidwerkzeuge

Für die Arbeitsteile von Stanzwerkzeugen für Bleche sind eine hohe Verschlei?festigkeit und H?rte erforderlich, w?hrend für Stanzwerkzeuge für dicke Bleche eine hohe Verschlei?festigkeit und Druckstreckgrenze erforderlich sind. Um einen Matrizenbruch oder ein Zusammenfallen der Klinge zu verhindern, sind au?erdem eine hohe Bruchfestigkeit, hohe Biegefestigkeit und Z?higkeit erforderlich.

2. für Ziehsteinmaterialien

Es ist erforderlich, dass die Arbeitsteile der Matrize eine gute Antihaftung (Antiokklusion), eine hohe Verschlei?festigkeit und H?rte, ein gewisses Ma? an Festigkeit und Z?higkeit sowie eine gute Schneidleistung aufweisen und die Verformung w?hrend der W?rmebehandlung gering sein sollte.

3. für Kaltflie?presswerkzeuge

Die Arbeitsteile der Matrize müssen eine hohe Festigkeit, H?rte und Verschlei?festigkeit aufweisen. Um einen Schlagbruch zu vermeiden, ist au?erdem eine gewisse Z?higkeit erforderlich. Da die Extrusion einen gr??eren Temperaturanstieg erzeugt, sollte sie auch einen gewissen Grad an thermischer Ermüdungsbest?ndigkeit und thermischer H?rte aufweisen.

Arten und Eigenschaften von Stanzwerkzeugmaterialien

Die Materialien des Stanzwerkzeugs sind Stahl, Hartmetall, stahlgebundenes Hartmetall, Legierungen auf Zinkbasis, Legierungen mit niedrigem Schmelzpunkt, Aluminiumbronze, makromolekulare Materialien usw. Derzeit ist Stahl das Hauptmaterial für die Herstellung von Stanzformen. Die gebr?uchlichen Arten von Werkzeugbearbeitungsteilen sind Kohlenstoff-Werkzeugstahl, niedriglegierter Werkzeugstahl, Werkzeugstahl mit hohem Kohlenstoffgehalt, hohem Chromgehalt oder mittlerem Chromgehalt, legierter Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt, hochfester Stahl, Matrixstahl, Hartmetall, stahlgebundenes Hartmetall usw.

1.Kohlenstoff-Werkzeugstahl

T8A und T10A sind die am h?ufigsten verwendeten Kohlenstoff-Werkzeugst?hle in Gesenken, die die Vorteile einer guten Verarbeitungsleistung und eines niedrigen Preises bieten. Allerdings sind die H?rtbarkeit und die Roth?rte schlecht, die Verformung durch die W?rmebehandlung ist gro? und die Tragf?higkeit ist gering.

T10A ist ein Kohlenstoff-Werkzeugstahl mit bestimmter Festigkeit und Z?higkeit. Allerdings ist die Verschlei?festigkeit nicht hoch, das Abschrecken ist leicht zu verformen und zu rei?en und die H?rtbarkeit ist schlecht. Es ist nur für Stanzwerkzeuge mit einfacher Form, geringer Gr??e und geringer Werkstückanzahl geeignet.

2.Niedrig legierter Werkzeugstahl

Niedriglegierter Werkzeugstahl basiert auf Kohlenstoff-Werkzeugstahl mit entsprechenden Legierungselementen. Im Vergleich zu Kohlenstoff-Werkzeugstahl verringert es die Tendenz zur Abschreckverformung und Rissbildung und verbessert die H?rtbarkeit und Verschlei?festigkeit des Stahls. Die zur Herstellung von Gesenken verwendeten niedriglegierten St?hle sind CrWMn, 9Mn2V, 7CrSiMnMoV (Code CH-1), 6CrNiSiMnMoV (Code GD) usw.

St?hle mit hohem und niedrigem Kohlenstoffgehalt zeichnen sich durch einen einfachen Abschreckvorgang, eine bessere H?rtbarkeit als Kohlenstoff-Werkzeugst?hle und eine einfache Verformungskontrolle aus. Allerdings sind die Verschlei?festigkeit und die Z?higkeit immer noch gering, was bei Schneidwerkzeugen mittlerer Chargen mit komplexer Werkstückform m?glich ist.

3. Werkzeugstahl mit hohem Kohlenstoff- und Chromgehalt

H?ufig verwendete Werkzeugst?hle mit hohem Kohlenstoff- und Chromgehalt sind Cr12 und Cr12MoV, Cr12Mo1V1 (Code D2). Sie weisen eine gute H?rtbarkeit, H?rtbarkeit und Verschlei?festigkeit auf. Die Verformung durch die W?rmebehandlung ist sehr gering. Es handelt sich um hochverschlei?feste und mikroverformbare Gesenkst?hle, deren Tragf?higkeit nach hochfestem Stahl an zweiter Stelle steht. Es kann in der Massenproduktion von Formen verwendet werden, beispielsweise Stanzformen für Siliziumstahlbleche. Bei dieser Art von Stahl kommt es jedoch zu einer Karbidinhomogenit?t, die zur Karbidseigerung und zum Zusammenbruch oder Bruch der Schneidkante neigt. Wiederholtes Stauchen (axiales Stauchen und radiales Stauchen) muss durchgeführt werden, um die Heterogenit?t der Karbide zu verringern und die Betriebsleistung zu verbessern.

4. Hochfester Stahl

Die g?ngigen Formen sind W18Cr4V (Code 8-4-1) und W6Mo5 Cr4V2 (Code 6-5-4-2, amerikanische Marke M2) mit geringerem Wolframgehalt sowie 6W6Mo5 Cr4V (Code 6W6 oder kohlenstoffarmes M2) für Kohlenstoff Reduktions- und Vanadium-Reduktions-Schnellarbeitsstahl, der zur Verbesserung der Z?higkeit entwickelt wurde. Schnellarbeitsstahl hat die h?chste H?rte, Verschlei?festigkeit und Druckfestigkeit im Gesenkstahl und weist eine hohe Tragf?higkeit auf. Aber seine Z?higkeit ist gering und es kann w?hrend der Arbeit brechen oder brechen, und der Preis ist h?her. Auch Schnellarbeitsstahl muss geschmiedet werden, um seine Karbidverteilung zu verbessern. Es wird empfohlen, Abschrecken bei niedriger Temperatur und schnelles Abschrecken bei Erw?rmung anzuwenden, um die Z?higkeit zu verbessern.

5. Hartmetalle und stahlgebundene Hartmetalle

Die H?rte und Verschlei?festigkeit von Hartmetall ist h?her als bei jeder anderen Art von Gesenkstahl, seine Biegefestigkeit und Z?higkeit sind jedoch schlecht. Die als Matrizen verwendeten Hartmetalle sind Wolfram und Kobalt, die eine geringe Schlagfestigkeit und eine hohe Verschlei?festigkeit aufweisen. Es k?nnen Hartmetalle mit niedrigem Kobaltgehalt ausgew?hlt werden. Für Matrizen mit hoher Schlagfestigkeit kann Hartmetall mit hohem Kobaltgehalt ausgew?hlt werden. Wenn die Werkstückcharge gro? ist, kann die H?rte und Verschlei?festigkeit von Hartmetall oder stahlgebundenem Hartmetall mit h?herer H?rte und Verschlei?festigkeit berücksichtigt werden. Das als Matrizenmaterial verwendete Hartmetall ist Wolframkobalt. Mit steigendem Kobaltgehalt nehmen die Z?higkeit und Biegefestigkeit zu, w?hrend die H?rte abnimmt. YG10X mit niedrigem Kobaltgehalt kann für die Matrize mit geringer Schlagkraft ausgew?hlt werden, YG15 oder YG20 mit hohem Kobaltgehalt k?nnen für die Matrize mit mittlerer oder gro?er Schlagkraft ausgew?hlt werden. Der Nachteil von Hartmetall ist die geringe Z?higkeit und die schwierige Verarbeitung.

Als Arbeitsteil der Matrize kann sie als Mosaikstruktur ausgebildet sein. Die Eigenschaften von stahlgebundenem Hartmetall liegen zwischen denen von Hartmetall und Schnellarbeitsstahl. Es kann bearbeitet und w?rmebehandelt werden. Nach dem Abschrecken und Anlassen kann die H?rte von stahlgebundenem Hartmetall 68–73 HRC erreichen. Damit lassen sich komplexe und langlebige Matrizen herstellen. Zu den als Schneidwerkzeuge verwendeten stahlgebundenen Hartmetallen geh?ren DT, GT35, TLMW50, GW50 usw.

Stahlgebundenes Hartmetall wird durch Pulvermetallurgie mit Eisenpulver als Bindemittel und Titankarbid oder Wolframkarbid als Hartphase durch Zugabe einer kleinen Menge Legierungselementpulver (wie Chrom, Molybd?n, Wolfram, Vanadium usw.) gesintert. Die Matrix des stahlgebundenen Hartmetalls ist Stahl, der die Nachteile der geringen Z?higkeit und der schwierigen Verarbeitung von Hartmetall überwindet. Es kann geschnitten, geschwei?t, geschmiedet und w?rmebehandelt werden. Stahlgebundene Hartmetalle enthalten eine gro?e Anzahl an Karbiden. Obwohl ihre H?rte und Verschlei?festigkeit geringer sind als die von Hartmetallen, sind sie dennoch h?her als die anderer St?hle.

Auswahl des Materials für die Stanzform

Bei der Auswahl des Schneidwerkzeugmaterials sollte die Serienfertigung des Werkstücks berücksichtigt werden. Wenn die Charge nicht gro? ist, ist es nicht erforderlich, das Material für die Stanzform mit hoher Lebensdauer zu w?hlen. Auch das Material des gestanzten Werkstücks sollte berücksichtigt werden, und auch die geeigneten Matrizenmaterialien sind für verschiedene Materialien unterschiedlich. Bei Schneidwerkzeugen ist die Verschlei?festigkeit ein wichtiger Faktor für die Lebensdauer der Schneidwerkzeuge. Die Verschlei?festigkeit von Stahl h?ngt vom Zustand harter Partikel wie Karbiden und der H?rte der Matrix ab. Je h?her die H?rte beider,

Je mehr Karbide, desto besser die Verschlei?festigkeit. Die Verschlei?festigkeit von gew?hnlichem Stanzwerkzeugstahl ist Kohlenstoff-Werkzeugstahl – legierter Werkzeugstahl – Matrixstahl – Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt und hohem Chromgehalt – Schnellarbeitsstahl – stahlgebundenes Hartmetall – Hartmetall.

Darüber hinaus muss auch der Einfluss der Dicke, Form, Gr??e und Genauigkeit des Werkstücks auf die Auswahl der Matrizenmaterialien berücksichtigt werden.