鋼結硬質合金模具在沖製冷軋矽鋼板中的應用

鋼結硬質合金模具指模具的主要零件（凸模、凹模）是用鋼結硬質合金製作的。它是一種以鋼作為粘合物，碳化物作硬質相，用粉末冶金方法製造的硬質合金材料。其性能一般介於合金工具鋼與普通硬質合金之間。許多鋼結硬質合金結構鍛胚件經退火後，可進行普通的車、銑、刨、磨加工，但經淬火、回火後，具有類似於金屬陶瓷硬質合金的硬度和良好的耐磨性。也可以進行鍛造，並具有耐磨航氧化等特性。儘管這類材料成本較高，製作時熱處理工藝要求嚴格，但可有效提高模具使用壽命。在大批量生產中具有較好的技術經濟性，尤其在沖製冷軋矽鋼板中，更可顯示其優越性。

因鋼結硬質合金TW成本較高，故在設計凹模時採用熱套結構，工作部分採用鋼結硬質合金TW，安裝部分採用鋼45，過盈量為20%，加工時應注意以下幾個問題：

1.凸凹模配合間隙設計
加工熱軋矽鋼板時，凸凹模配合間隙一般為0.03~0.05mm。根據相關資料查詢，加工冷軋矽鋼板的凸凹模間隙與熱軋板基本一致。但根據我們試製中總結的經驗，配合間隙應該放大，取值為0.06~0.08mm。

2.凹模的切削加工
鋼結硬質合金TW在良好的退火狀態下，硬度一般為HRC35-37，可進行車、銑、刨、鑽等工作。但在切削過程中，進給量不宜過大，切削進度不宜太快。切削刀具可採用YT類硬質合金，刀具的幾何角度宜採用前角0°或負前角1°~2°，後角6°~7°，刀尖R0.2mm~0.4mm。另外切削加工時，不用切削液，否則會使工件急劇硬化，使切削困難。

3.鑲套與凹模外圓加工
凹模外圓及鑲套內圓加工應採用磨削加工，以保證結合面的接觸面最大，結合緊密。凹模磨削時是淬火後加工，故砂輪硬度要求較高，可採用碳化矽砂輪GC601V。磨削時採用乳化液冷卻，磨削深度為0.004mm~0.006mm。鑲套與凹模採用熱壓裝配，預加應力通過內孔與外圓的過盈配合獲得。

4.凹模工作部分加工
鋼結硬質合金TW凹模機加工後進行淬火，淬火應採用真空淬火工藝，溫度為1200℃，然後高溫回火，回火溫度為500℃~520℃。槽孔加工用線切割切成，切槽時應分為2次加工，以免表面形成碳化層，發生裂紋。第一次切割餘量較大，二次切割時餘量較小切割完成後應進行低溫回火，回火溫度為250℃~ 270℃。

實踐證明：使用鋼結硬質合金Tw製作的冷沖模在加工冷軋矽鋼板時，不僅沖片品質較好，而且模具一次刃磨加工時間比以前增加10~15倍，模具壽命大大提高，取得了較好的經濟效益。

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