通常，设计人员对凸、凹模材质和淬火硬度的选择，是根据冲件批量、精度以及寿命来决定的。对凸、凹模的材质选择可粗分为三档，将碳素工具钢、低合金工具钢归为一类，如T10、T8A、9Mn2V等。将高合金工具钢归为一类，如Cr12Mo1V1、Cr12、Cr12MoV等。再将高速钢、硬质合金归为一类，如W18Cr4V、W2Mo9Cr4Co8、W6Mo5Cr4V2等。下面每档各举一例，说明材质、淬火硬度与对应冲模的选择关系。

凸、凹模材质分档及应用冲模选择低档类：碳素、低合金工具钢中档类：高合金工具钢高档类：高速钢、硬质合金举例国标牌号：T10对应国外牌号：日本SK3美国W1-1.0C举例国标牌号：Cr12Mo1V1对应国外牌号：日本 SKD11 美国 D2举例国标牌号：W18Cr4V对应国外牌号：日本 SKH2 美国 T1淬火硬度：HRc 58～60特点：低淬透性，耐磨性差，淬火容易变形和开裂。淬火硬度：HRc 59～64 特点：为高硬度及耐磨性钢，淬透性强，不会因淬火开裂。淬火硬度：HRc 63～67 特点：红硬性、强度、韧性、耐磨性均高，更耐冲击性。有一定强度和韧性，适应少量、试制，精度和寿命要求不高的冲件。一般选做小弯曲、卷边、成型模，轻载拉伸模。薄板、批量生产，模具寿命和制造成本比价适中的模具。适用于复杂、高精度的高速冲模，抗开裂、深拉伸的拉伸模。高速、中厚板、大批量生产。磨损对冲件精度影响敏感，无润滑高速冲压防咬合性，拉伸易粘连处、合金钢刃口强度不够部位、冷挤压等。

2 采用凸模硬、凹模软的设计工艺技巧

有时，一味选择高档材质和高淬火硬度，反而很难满足冲件所需的精度加工要求。

例如电影胶卷冲孔模，一次冲压16个孔，上、下两排各8孔。精度要求在任意2孔之间或16个孔相互之间的间距公差，都小于2微米μm，即千分之二毫米mm，参照一般人的头发丝举例，也就是头发丝粗细的1/40那点微细公差，并且要求凸、凹模为无间隙配合，才能保证胶卷冲裁后无毛刺现象，达不到上述公差和间隙要求，冲后的胶卷会不合格，因电影放映时会抖动模糊，影响观看效果。

在微米制造公差和无间隙刃口配合的条件下冲16个孔，如选择凸、凹模都是高档材料，高淬火硬度的话，无论国产和进口设备都难有精度确保加工，即使有进口设备能达到上述的加工精度要求，也会因16个孔的加工效率和报废比率，使电影胶卷冲孔模价格高到难以承受的地步。

然而，采用凸模硬、凹模软的分步精冲制造工艺，就能解决这一难题。在低成本的加工工艺条件下，实现高精度、无间隙配合的电影胶卷冲孔模制造。

其中，凸模硬是指冲孔凸模采用W18Cr4V高速钢，淬火硬度HRc67。凹模软是指采用40Cr低合金结构钢，调质硬度到HRc28-30。40Cr含有Cr合金成分，精加工后表面不易生锈，也特别适宜做少量切削的精冲修整加工，可得到光洁的凹模刃口精冲表面。在采用电加工工艺加工凹模预冲孔后，用凸模分步精冲修光凹模孔，每次加工5丝左右精冲修光余量，经N道扩孔精冲修光后，达到凹模孔所需的尺寸和精度要求。

详见图1A 分步精冲工艺制作的电影胶片冲孔模。

描述分步精冲的加工工艺概念很简单，但要用分步精冲工艺实际制造出合格产品，并不那样简单，因其牵涉到冲孔模整个加工工艺过程，牵涉到多门学科知识的集成应用。如对锻打、淬火、高温回火、定位基准面加工、电加工凹模预冲孔、分步精冲等，任何一个工艺环节脱离质量控制，都有可能否定分步精冲这一加工工艺的可行性。所以，设计的概念，不是简单画张图纸，标下制造尺寸和公差，而要集成模具材质、热处理、加工工艺等多门专业知识，设计质量控制的关键点，制定可供操作、检验的工艺规范，在实际生产中贯彻自检、互检的严格确认程序，才能使分步精冲的加工工艺，在紧扣各环节质量标准的共同努力下，最终达到理想的精度要求和实际使用寿命。

为使学习借鉴分步精冲加工工艺时不走弯路，特别对可能影响分步精冲工艺的关键环节，作重点的说明，以供参考。

2.1 冲孔凸模选用高速钢，兼顾硬度、韧性、防变形因素

冲孔尺寸以凸模为准，2微米制造公差能否实现关键点在于凸模，16个冲孔凸模由8块拼块组成(详见图1 B)。

拼合面除四紧固螺钉处受力外，其他面积部分可适当透空，既减少了研磨加工的有效面积，可提高加工效率，又便于控制小于2微米的制造公差精度。

硬度,淬火,精度