研究分析高強度鋼板性能、應用以及模具鋼材選材，目的是為汽車廠家提供技術可靠、生產穩定、綜合成本降低的高強度鋼板沖壓模具解決方案。

影響成形模/整形模壽命的因素：
⒈保證模具工作面的光潔度，Ra≤0.2 μm；
⒉模具材料硬度必須>HRC58，才能抵抗磨損、粘著和塑性變形；
⒊模具表面進行涂層處理，有助于提高抗磨損和粘著性能；
⒋使用Vancron 40材料可以避免涂層處理；
⒌變形劇烈，要求韌性的部位，應采用鑲塊（鍛鋼）結構。

高強度鋼板成形模/整形模材料推薦：

汽車工業用鋼板發展趨勢：
⒈汽車輕量化要求：提高燃料效率、防止CO2排放所造成的環境污染；
⒉鋼板的成形性要求：提高汽車成形過程的生產效率；
⒊耐腐蝕性要求：對鋼板進行各種表面處理，例如鍍鋅普通鋼板要高；
⒋安全性：特別是與沖撞有關的安全性，保證乘用者的安全；
⒌環境友好：強化環境保護。

高強度鋼板特性概念：

高強度鋼板的成形特點：
⒈高的抗拉強度，成形力隨著抗拉強度的增加而增加；
⒉含碳量和合金元素的增加，降低了材料的成形性能；
⒊高的抗拉強度，回彈量也相應增加了；
⒋深拉伸時，高的成形力和變形量，將增加起皺的可能性。

零件的成形性能可以通過如下方法得到改善：
⑴更改零件設計，降低零件成形深度
⑵增大成形圓角
⑶優化板料尺寸

高強度鋼板模具設計和制造的制造流程:
⒈首先根據零件數具進行工藝評估，制作工藝造型；⒉拉伸模擬，并確定零件沖壓工藝；⒊確認反彈預估量，修正ＣＡＤ工藝模型，制作詳細工藝，設計模具結構；⒋制作泡沫模型，澆注鑄件；⒌機加工，鑲塊結構的模具先將鋼塊等組裝，為型面加工作準備；⒍模具裝配；⒎模具調試，并修正；⒏取樣、測量或掃描，數據反饋；⒐修整造型，補償反彈量，重新加工和調試；⒑零件合格，模具驗收，涂裝發運

沖切高強度鋼板模具的模具鋼材選材原則：
模具在沖壓過程中的受力情況
拉延模和整形模的受力情況：
⑴由于板料的高抗拉強度，模具在成形過程中承受巨大的工作壓力；
⑵為了防止起皺和回彈，模具還將承受巨大的壓邊力；
⑶工作壓力和壓邊力的施加，導致模具摩擦力的增加；
⑷在整形模中，同樣為了防止起皺和回彈，采取較小的工作間隙，這也將導致摩擦力的增加。

模具在沖壓過程中的失效形式
拉延模和整形模的失效形式：
⑴磨損；
⑵壓潰（開裂）；
⑶粘著；
⑷塑性變形。

高強度鋼板成形：
⑴高抗磨損性能；
⑵高抗粘著性能；
⑶高抗塑性變形性能。

高強度模具材料必須具備的特性：
⒈硬度
高強度模具材料必須具備較高的硬度，因為高強度板材具有較高的抗拉強度（硬度）。較高的模具材料硬度可以阻止材料在零件成形過程中的塑性變形、過度磨損和粘著。較高的材料硬度，就意味著材料必須包含更多的碳化物。因為通常情況下，材料主要是通過增加碳化物來獲得材料硬度的。但是碳化物的增加也意味著材料脆性的增加。
⒉韌性
材料良好的韌性可以防止零件沖壓過程中材料過早的失效，如開裂、崩刃，以及疲勞開裂。
高硬度有助于提高材料的抗磨損性能，但是卻對材料的韌性有負面的影響。高的硬度增加了材料的缺口敏感度，較高的缺口敏感度是由于材料中存在著較大的碳化物和材料中較大的爐渣雜質，這種較大的碳化物和爐渣雜質通常是引起材料開裂的源頭。材料斷裂通常也是疲勞開裂的一種后果。
⒊影響韌性的其他因素：
加工缺陷，比如加工刀痕、研磨痕跡以及電加工白層都是潛在的應力集中點。這就意味著材料的表面光潔度是影響材料表現的一個重要因素。設計缺陷，比如尖角、小圓角等，也是潛在的應力集中點，應當在模具中加以避免。
在沖壓應用中，減少潛在開裂的因素是很重要的，同樣保持材料的抗磨損性能也是必須的。因此綜上所述，材料必須具備：
⑴高硬度，高抗磨損性能和高抗塑性變形性能
⑵高韌性，高抗崩刃性能和高抗開裂性能也就意味著：
⑶增加合金元素，提高材料的淬透性
⑷減少粗大碳化物
⑸減少材料雜質

模具材料的冶煉方法
⒈Granshots 的制造。
⒉傳統冶煉方法。
⒊電渣重熔
在電爐中，鋼錠只有小部分處于熔融狀態，而且這部分熔融狀態的金屬比大熔池中的更短時間內凝固，這樣重熔的鋼錠性能更均一和更小的碳化物組織。而且當鋼水通過電渣層時，雜質將得到過濾，使鋼錠的成分更清潔。
⒋粉末冶金
通過粉末冶金的方法，得到分布均勻彌漫細小的碳化物硬質相（釩化物），這些硬質相由于細小而無法成為應力集中的源頭，卻提高了抗磨損能力。

附：相關模具鋼材的牌號及化學成分

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