I. Grundsätze für die Auswahl von Werkstoffen für Stanzwerkzeuge
1. Auswahl der Materialien je nach Größe der Stanzcharge
Für die Großserienproduktion von Stanzteilen sollten beispielsweise hochwertigere Materialien verwendet werden, die eine längere Lebensdauer gewährleisten; bei kleineren Serien und geringerer Präzision können dagegen billigere Materialien mit einer kürzeren Lebensdauer verwendet werden.
2. Wählen Sie die Materialien entsprechend den Eigenschaften des Stanzmaterials, der Art des Prozesses und den Arbeitsbedingungen der Stanzformteile.
Da beispielsweise die konvexen und konkaven Matrizen des Stanzwerkzeugs ständig unter starken Druck- und Schlagbedingungen arbeiten, müssen die ausgewählten Materialien eine gute Verschleißfestigkeit, Schlagfestigkeit, hohe Festigkeit und hohe Härte aufweisen.
Für das Ziehen von Teilen aus rostfreiem Stahl können z. B. konkave Matrizen aus Aluminiumbronze oder legiertem Gusseisen verwendet werden, da sie bessere Antihafteigenschaften aufweisen; für Führungsstangen und Buchsen sind Verschleißfestigkeit und bessere Zähigkeit erforderlich, weshalb häufig kohlenstoffarmer Stahl mit aufgekohlter und abgeschreckter Oberfläche verwendet wird.
3. Die Wirtschaftlichkeit der gewählten Materialien muss berücksichtigt werden.
Entsprechend der Produktions- und Versorgungslage bei den Formwerkstoffen in unserem Land sollten möglichst preisgünstige und leicht zu beschaffende Werkstoffe gewählt werden, vorausgesetzt, die Leistungsfähigkeit ist gewährleistet.
II. Auswahl der Werkstoffe für Stanzwerkzeuge
1. Werkstoffklassen und Härteanforderungen für Arbeitsteile von Stanzwerkzeugen
Die gängigen Werkstoffe und Härten für konvexe und konkave Matrizen sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Tabelle 1 Gängige Werkstoffe und Härten für konvexe und konkave Matrizen
Art der Form | Stanzteile und Prägeverfahren Bedingungen | Material | Härte | ||
Stanzen | Die | ||||
Stanzwerkzeug | I | Einfache Form, geringere Präzision, Materialstärke kleiner oder gleich 3 mm, mittlere und kleine Serien | T10A, 9Mn2V | 56~60HRC | 58~62HRC |
II | Materialstärke kleiner oder gleich 3 mm, komplexe Form; Materialstärke über 3 mm | 9CrSi, CrWMn Cr12, Cr12MoV W6Mo5Cr4V2 | 58~62HRC | 60~64HRC | |
III | Großes Volumen | Cr12MoV Cr4W2MoV | 58~62HRC | 60~64HRC | |
YG15, YG20 | ≥86HRA | ≥84HRA | |||
Ultrafeine Hartlegierung | - | ||||
Biegestempel | I | Einfache Form, kleine bis mittlere Menge | T10A | 56~62HRC | |
II | Komplexe Form | CrWMn, Cr12 Cr12MoV | 60~64HRC | ||
III | Große Partie | YG15, YG20 | ≥86HRA | ≥84HRA | |
IV | Wärmebiegen | 5CrNiMo, 5CrNiTi 5CrMnMo | 52~56HRC | ||
4Cr5MoSiV1 | 40C~45HRC, Oberflächenaufkohlung ≥900HV | ||||
Tief Ziehstein | I | Allgemeines Tiefziehen | T10A | 56~60HRC | 58~62HRC |
II | Komplexe Form | Cr12, Cr12MoV | 58~62HRC | 60~64HRC | |
III | Große Partie | Cr12MoV Cr4W2MoV | 58~62HRC | 60~64HRC | |
YG10, YG15 | ≥86HRA | ≥84HRA | |||
Ultrafeines Sinterkarbid | - | ||||
IV | Ausdünnung und Tiefziehen | Cr12MoV | 58~62HRC | - | |
W18Cr4V W6Mo5Cr4V2 Cr12MoV | - | 60~64HRC | |||
YG10, YG15 | ≥86HRA | ≥84HRA | |||
V | Wärme und Tiefziehen | 5 CrNiTi, 5CrNiMo | 52~56HRC | ||
4Cr5MoSiV1 | 40~45HRC, Oberflächenaufkohlung ≥900HV | ||||
Große Zeichnung Tiefe Form | I | Kleine und mittlere Chargen | HT250, HT300 | 170~260HBW | |
QT600-20 | 197~269HBW | ||||
II | Große Partie | Nickel-Chrom-Gusseisen | Flammhärtung 40~45HRC | ||
Molybdän-Chrom-Gusseisen, Molybdän-Vanadium-Gusseisen | Flammhärtung 50~55HRC |
2. Allgemeine Werkstoffklassen und Härteanforderungen für Werkzeuge und Formteile
Für die Auswahl von Werkstoffen für allgemeine Werkzeug- und Formteile siehe Tabelle 2.
Tabelle 2 Werkstoffe und Härte für allgemeine Werkzeug- und Formteile
Name des Teils | Material | Härte |
Obere und untere Matrizensitze | HT200 45 | 170~220HBW 24~28HRC |
Leitpfosten | 20Kr GCr15 | 60~64HRC (Aufkohlung) 60~64HRC |
Führungsbuchse | 20Kr GCr15 | 58~62HRC (Aufkohlung) 58~62HRC |
Stempelhalteplatte, Matrizenhalteplatte, Muttern, Heizspiralen, Verschlussschrauben | 45 | 28~32HRC |
Formgriff, Materialauflageplatte | Q235A | - |
Auswerferplatte, Führungsplatte | 45 Q235A | 28 ~ 32HRC - |
Führungsstift | T10A 9Mn2V | 50~54HRC 56~60HRC |
Abstandshalterplatte | 45 T10A | 43~48HRC 50~54HRC |
Schraube | 45 | Kopf 43~48HRC |
Stift | T10A, GCr15 | 56~60HRC |
Anschlagstift, Aufnahmestift, Schubstange, Auswerferstift | 65Mn, GCr15 | 52~56HRC |
Druckplatte | 45 | 43~48HRC |
Kantenpressring | T10A 45 | 54~58HRC 43~48HRC |
Seitenmesser mit festem Abstand, Schrottschneidemesser | T10A | 58~62HRC |
Seitlicher Klingenblock | T10A | 56~60HRC |
Keil und Schieberegler | T10A | 54~58HRC |
Frühling | 50CrVA, 55CrSi, 65Mn | 44~48HRC |