如何讓冷擠壓模具有較好的性能

　　為了提高冷擠壓模具的使用壽命，保證冷擠壓模具有良好的性能，應(yīng)正確的選擇模具材料。冷擠壓模具材料原來主要選用傳統(tǒng)的通用型冷作模具鋼、高速鋼、部分彈簧鋼以及碳素工具鋼制造。

　　各類緊固件的擠壓成形是在強(qiáng)烈的三向壓應(yīng)力狀態(tài)下完成的。凸模既受巨大的壓應(yīng)力，又受各種不均衡側(cè)向力，在沖床回程瞬間易引起斷裂。受力復(fù)雜的凸模，特別是在凸模尺寸變化應(yīng)力集中處，易產(chǎn)生脆性斷裂。而凹模有脹裂的可能以及由于金屬材料劇烈流動(dòng)而引起模膛嚴(yán)重磨損。

　　首先，應(yīng)重視選材和熱處理工藝，如6W6、LD、65Nb、LM2、GD、CH-1等鋼可提高強(qiáng)韌性，其次，耐磨性可通過表面處理來提高。

　　1)碳素工具鋼。碳素工具鋼是冷擠壓模具鋼中價(jià)格低廉的鋼種。T10A是常用的碳素工具鋼，其優(yōu)點(diǎn)是加工及熱處理方便，具有良好的切削和耐磨性能，但缺點(diǎn)是淬透性、強(qiáng)韌性及耐熱性能差，熱處理變形大、使用壽命低。因此，碳素工具鋼只適用于尺寸較小、形狀簡單、負(fù)載不大的模具零件，如承壓墊板、頂料桿以及純鋁、紫銅等軟材料擠壓凹模。

　　2)高合金工具鋼。鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的高合金工具鋼是冷擠壓模具材料中普遍采用的高碳高鉻鋼種。Cr12、Cr12Mo和Cr12MoV是經(jīng)常使用的高合金工具鋼。該類鋼熱處理變形小、淬透性好、耐磨性較高、韌性優(yōu)良，適宜制作冷擠壓凸模和凹模。但這類鋼中的碳化物偏析較為嚴(yán)重，尤其是大尺寸的材料，在制造模具之前要進(jìn)行改鍛，使碳化物分布均勻（1~3級(jí)），否則在使用中嚴(yán)重影響模具使用壽命，因此它比較適宜于作為有預(yù)應(yīng)力圈的內(nèi)凹模材料。

　　3)高速工具鋼。常用高速工具鋼有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。該類鋼種具有很高的強(qiáng)度、良好的耐磨性和韌性，尤其是高溫硬度高、熱硬性好，抗軟化變形能力強(qiáng)，是制造凸模的優(yōu)良材料。但是高速工具鋼的碳化物分布不均勻，這種不均勻性隨著鋼材截面尺寸的加大而提高，使其力學(xué)性能下降。在模具結(jié)構(gòu)允許的前提下，應(yīng)盡量選用小尺寸的高速工具鋼原始棒料來制造模具零件。如果原始棒料鋼中碳化物分布不均勻，可采用鍛造將其破碎，呈細(xì)小均勻分布。

　　4)硬質(zhì)合金。一般用于冷擠壓模具工作零件的硬質(zhì)合金為鎢鈷系硬質(zhì)合金，常用的有YG15、YG20、YG25。硬質(zhì)合金具有高的硬度、良好的熱硬性、較小的膨脹系數(shù)、足夠的強(qiáng)度，并且耐磨、耐高溫，是優(yōu)良的模具材料。但是硬質(zhì)合金抗彎、抗拉強(qiáng)度低，所以常用作凹?；虬寄ｈ倝K材料。如果用作凸模材料，采用韌性好的(w(Co)>20%)硬質(zhì)合金。采用硬質(zhì)合金作模具工作部分材料，凹模使用壽命可提高數(shù)十倍，凸模也可提高數(shù)倍，不過硬質(zhì)合金材料成本較高，其加工成形也較困難。

　　5)鋼結(jié)硬質(zhì)合金。鋼結(jié)硬質(zhì)合金是以鐵粉加少量的合金元素（如Cr、Mo、V和W等）作粘結(jié)相，以碳化鈦為硬質(zhì)相，用一般粉末冶金方法燒結(jié)而成。由于其基體為鋼，因此可以進(jìn)行切削加工、焊接、熱處理，甚至還可以進(jìn)行一定程度的塑性變形。同時(shí)又含有大量的碳化鈦，從而保留了硬質(zhì)合金的高硬度和高耐磨性，并具有硬質(zhì)合金所沒有的較好的抗彎強(qiáng)度和韌性，是一種新型的冷擠壓模具材料。

　　典型舉例：冷擠壓發(fā)動(dòng)機(jī)異型件，如鎖芯、接頭凸凹模常用高速鋼制作，抗壓強(qiáng)度和耐磨性都很好，缺點(diǎn)是韌性差、易脆斷，降低淬火溫度可提高該鋼的斷裂抗力。6W6鋼比原用W18Cr4V、Cr12MoV鋼制作凹模其壽命從1萬多件提高到4萬件。