一、明确加工需求

被加工材料特性

材料类型：如冲压铝板、铜合金等软材料时，可选用低合金钢（如CrWMn）；加工高强度钢板、不锈钢时，需高耐磨钢种（如DC53）。

材料厚度：厚板加工需更高硬度和淬透性材料（如Cr12MoV），以防止变形。

变形抗力：材料硬度越高，模具需更高耐磨性（硬度建议高于加工件30%-50%）。

生产条件

批量大小：小批量可用低成本碳素工具钢（如T8）；大批量（超100万件）需高碳高铬钢或高速钢。

精度要求：复杂精密模具需选热处理变形小的钢种（如DC53）。

二、匹配模具工作条件

载荷类型

单次冲击（如冷镦模）：需高韧性中碳钢（如4CrW2Si）。

疲劳载荷（如连续冲压模）：优先耐磨性，可选Cr12MoV或DC53。

失效风险

磨损为主：选高碳高铬钢（如D2）。

崩角或断裂：选高韧性钢（如DC53）或进行微细化热处理。

三、制造工艺优化

热处理工艺

降低淬火温度：提升韧性（如Cr12MoV低温淬火至980℃）。

四步热处理法：细化晶粒和碳化物，延长寿命2-4倍。

表面强化：渗氮、TD法渗钒铌，提高表面硬度。

加工方式适配

电加工模具：淬火前完成粗加工，避免变形。

复杂形状模具：采用高温回火或调质处理，减少开裂风险。

四、成本效益分析

短期成本：高性能钢（如DC53）采购价高，但寿命是低合金钢的2-3倍。

长期效益：

维护成本：高耐磨钢减少修模频率（如DC53模具寿命提升50%）。

综合成本：大批量生产时，高性能钢单件分摊成本更低。

决策示例

场景：冲压2mm不锈钢板，批量50万件，要求模具寿命≥10万件。

选择：DC53（硬度HRC60，抗崩裂性强）。

理由：不锈钢变形抗力大，DC53的耐磨性和韧性平衡可避免频繁修模，长期成本更优。

通过系统分析需求、材料、工艺及成本，可精准匹配冷作模具钢，实现性能与经济的双重优化。