常用仪表的指针零件如图1所示，该零件上的孔径尺度较小为？0.5mm，对冲孔的凸模及凹模有特殊要求。这类小孔冲模的损坏首要是磨损失效及小孔凸模折断。
　　成形指针的模具零件磨损失效部位首要存在于冲小孔凸、凹模刃口部位、凸模端面、凸模圆柱面以及凹模型孔表面。模具的冲裁进程：凸模与凹模组成上、下刃口，板料放在凹模上，凸模在压力机的滑块带动下下行，将板料压入凹模中，板料在通过弹、塑性变形后发生开裂分离。模具零件的磨损首要发生在冲裁进程中及冲裁完毕阶段。凸模在将板料压入凹模的最初阶段，凸、凹模刃口部位遭到拉压交替的应力，跟着冲裁次数的添加，模具零件刃口处易呈现疲劳裂纹，从而形成模具零件刃口磨损。一起，凸模端面与板料接触面之间的冲突也会形成凸模端面磨损。在继续将板料压入凹模的终究阶段，一般凸模伸进凹模深度为一个料厚t，随后凸模随压力机滑块上行脱离板料。但此刻未被冲入凹模孔内的板料会紧紧套在凸模上，由于在冲裁时资料遭到了凸模的揉捏，发生了沿凸模径向向外的揉捏弹性变形，冲裁一完毕资料将回弹紧抱凸模。卸下板料则需卸料力，约占冲裁力的8%左右，在卸料进程中会形成凸模外圆柱面磨损。
　　
　　跟着模具使用次数添加，凸、凹模刃口磨损、端面磨损以及圆柱面的磨损都从微量磨损逐步累积成过量磨损，终究导致凸、凹模空隙变大及刃口钝化。如果凸模尺度小，强度自身缺乏，在刃口变钝和空隙变大的状况下很简单形成凸模受力偏载，从而形成小凸模过早折断，这是成形指针？0.5mm孔的小凸模简单折断的首要原因。
　　
　　怎么下降指针模具零件的磨损量是进步凸、凹模刃磨寿数的要害因素，除了优化结构设计减缓模具零件磨损，还应挑选适宜的模具零件资料。当时，指针模具常选用Cr12MoV钢制作凸、凹模，但Cr12MoV钢资料耐性缺乏，在使用凸模冲制？0.5mm孔的进程中易折断、刃磨寿数短。对于小尺度凸、凹模资料的挑选首先应重视资料的耐性，7Cr7Mo2V2Si钢经热处理后具有较好的硬度、耐磨性，要害还具有较好的耐性。如果挑选7Cr7Mo2V2Si钢制作成形指针小孔的凸、凹模有或许进步刃磨寿数，下降小孔凸模的折断率。
　　
　　因而，对Cr12MoV钢和7Cr7Mo2V2Si钢制作的模具零件磨损量、刃磨寿数、小凸模折断状况进行比较，以验证7Cr7Mo2V2Si钢进步冲小孔模具使用寿数的可行性。
　　
　　一、实验预备
　　
　　1、实验资料
　　
　　实验资料：CR12MoV
　　
　　Cr12MoV钢的化学成分如表1所示，具有高的含碳量和含铬量，Cr与碳形成Cr23C6型碳化物能极大程度地进步钢的耐磨性、淬透性及回火稳定性；Mo与碳能形成（Fe、Mo）6C型碳化物，能进步钢的淬透性、细化晶粒、进步共晶碳化物的均匀度和强化二次硬化作用；V的首要作用是细化晶粒，进步回火稳定性，强化二次硬化作用，添加钢的耐磨性。Cr12MoV钢是现在常用的模具零件资料，指针模具零件也常选用此冷作模具钢。
　　
　　Cr12MoV钢热处理工艺选用油淬加回火处理，加热保温阶段选用3次分步预热处理：①预热温度650℃，升温在30min内完结，保温时刻2h；②升温至850℃，升温时刻为20min，保温时刻2h；③升温至1000℃，升温时刻在20min内完结，保温时刻1.5h。淬火冷却选用油冷至油温，回火挑选二次回火温度190℃，每次保温4h，终究硬度经测定为60HRC。
　　
　　7Cr7Mo2V2Si钢
　　
　　7Cr7Mo2V2Si钢是一种高强耐性、高耐磨性冷作模具钢，其化学成分如表2所示。与Cr12MoV钢所含成分比较，7Cr7Mo2V2Si钢碳含量少了近1/2，Si元素含量添加了0.53%。碳含量削减，共晶碳化物含量也会削减，Si元素含量增多，钢材的回火稳定性将得到进步。通过热处理的7Cr7Mo2V2Si钢在强度、耐性、耐磨性都比Cr12MoV钢好。7Cr7Mo2V2Si钢更适合制作接受高负荷的冲模零件。
　　
　　7Cr7Mo2V2Si钢热处理相同选用油淬加回火处理，具体淬火加热保温阶段也选用3次分步预热处理：①预热温度大约为650℃，升温在30min内完结，保温2h；②升温至850℃，升温时刻为20min，保温时刻2h；③升温至1100℃，升温时刻在20min内完结，保温1.5h。淬火冷却选用油冷然后冷却至油温。回火与Cr12MoV钢不相同，挑选二次回火温度240℃，每次保温2h，终究硬度经测定为59HRC。
　　
　　挑选1040℃作为终究淬火温度，在加热进程中，大量的碳和合金元素充沛溶入奥氏体中，淬火后，马氏体中含碳量添加，进步马氏体硬度，一起由于加热温度不高，能下降淬火马氏体的热应力。挑选240℃低温回火首要是为了消除淬火应力，稳定尺度，削减热处理变形。通过热处理的凸、凹模零件，可获得较高的硬度和耐磨性。
　　
　　2、模具设计方案及冲压设备
　　
　　冲孔落料级进模
　　
　　图2 冲孔落料级进模
　　
　　针对图1所示的指针零件，模具设计方案挑选为冲孔落料级进模结构，所用模架为对角导柱式规范模架，如图2所示。选用这种导向模式的模具便于操作，最大极限规避因导向问题而引起模具偏载、模具凸模弯曲等问题，从而防止模具零件的非正常磨损。要害模具作业零件凸、凹模的制作选用线切割加工，为防止线切割加工蜕变层，对相关零件选用再次回火处理。
　　
　　依据实验选用的指针模具结构，按照压力机的装模高度、所能供给的最大冲裁力、实验操作便利3个原则选用机型为开式可倾压力机JN23-40A。该压力机最大装模高度为280mm，最大冲裁力为400kN。
　　
　　3、实验方法
　　
　　分别选用Cr12MoV钢和7Cr7Mo2V2Si钢制作凸、凹模零件，模具其他零件资料及结构不变，在相同光滑条件下，在同一设备JN23-40A上进行冲裁实验。统计在相一起间内冲裁相同数量制件后，作业零件凸、凹模的磨损量以及每副模具的终究刃磨寿数和小孔凸模折断的次数，依据成果验证7Cr7Mo2V2Si钢制作指针小孔冲裁模的实用性。
　　
　　二、实验成果及分析
　　
　　1、小孔凸模磨损量
　　
　　7Cr7Mo2V2Si钢和Cr12MoV钢小孔凸模磨损量比较
　　
　　图3 7Cr7Mo2V2Si钢和Cr12MoV钢小孔凸模磨损量比较
　　
　　图3所示为7Cr7Mo2V2Si钢和Cr12MoV钢在相一起间内冲裁相同多的指针状况下，小孔凸模的磨损量比较统计图。由图3可见，7Cr7Mo2V2Si钢和Cr12MoV钢在冲裁的最初1h内，磨损状况不同不大，由于新模具凸、凹模空隙小，此刻光滑缺乏，凸、凹模冲突剧烈，2种钢材在此种状况下磨损状况相差不大。跟着时刻的推移，用7Cr7Mo2V2Si钢的凸模磨损量比Cr12MoV钢小，由于冲裁初始阶段往后，模具凸、凹模空隙变大，光滑状况变好，7Cr7Mo2V2Si钢抗磨的优势逐步表现，当连续作业约5h后，可明显的发现用Cr12MoV钢的凸模磨损急剧变大，而7Cr7Mo2V2Si钢仍是维持在较低水平。
　　
　　2、模具零件刃磨寿数及折断次数
　　
　　模具小凸模折断次数
　　
　　模具零件的刃磨寿数状况如表3所示，从统计数据看，在相同光滑条件下，用7Cr7Mo2V2Si钢的凸模均匀刃磨寿数约30000件，而用Cr12MoV钢的凸模均匀刃磨寿数约20000件，使用寿数延长了50%。
　　
　　模具零件刃磨寿数比较
　　
　　凸模折断的原因在于模具资料耐性缺乏，从表4中统计数据看，以相同冲裁5万件指针的状况下，用7Cr7Mo2V2Si钢的凸模折断次数为0，但用Cr12MoV钢的小孔凸模已呈现3次折断。