冷墩螺釘用硬質合金模具的解剖分析

標準件生產中採用的硬質合金模具與T10鋼模具比較，其使用壽命提高十幾倍至幾十倍。因此在小規格螺釘等冷墩中獲得日益廣泛的應用，但與國外硬質合金模具相比，國產小規格硬質合金模具存在明顯差距。例如冷墩半圓頭一字槽螺釘或沉頭十字螺釘用硬質合金模具，日本模具的壽命可達900~1 000萬次，國產模具的壽命為200~400萬次，且品質不夠穩定等問題。對此我們進行了深入分析和研究。

1.模具結構形狀與尺寸
國產模具使用壽命低的主要原因並非尺寸比例問題，國內廠家設計的模套內孔和模芯外圓均是圓柱形，模芯底部與模套內孔底部均是平而，此結構簡單，加工容易。當採用冷鑲時，由於無導向角度，易壓歪、鏟傷模套內孔表而，甚至模芯會產生微裂紋、崩裂，使壓鑲品質難於穩定。日本廠家的模套內孔與模芯的接觸部位採用雙錐度和雙凸而的配合結構，形狀複雜，加工困難。然而有導向角度，則有利於保證壓鑲品質。日本模具的模芯底部與模套內孔底而中心接觸部位採用雙凸而結構，有利於受力最大的中心部位緊密壓靠，四周留下的空隙又可供過盈配合時，儲藏從孔壁擠出的多餘金屬。此即日本模具壽命長，品質穩定的原因。

2.模具的硬度、密度
國內廠家選用YG20C;日本廠家選用YG15 前者強度略高，硬度略低，而後者則相反。由於硬度高，耐磨性能較好。這是日本模具壽命高的另一個原因。國內外廠家的模套硬度相近，都未超過HRC40。

3.模芯外表而加工品質
國內廠家模具的模芯外表而磨拋加工品質較差，日本廠家模具的模芯表而磨拋品質較好，整個表而粗糙度在0. 32~0. 25 um範圍。模芯外表而粗糙度對模具使用壽命有影響，表而粗糙度差，特別是表而有凹陷、孔洞或裂紋存在，將是應力集中和產生斷裂的源點，會導致模芯過早開裂而失效。模芯內孔工作表而的粗糙度對壽命影響更大。

4鑲套方式和鑲套後的狀況
國內外廠家的模具均採用冷鑲工藝。模具鑲套品質對使用壽命有影響，模具鑲套後，模套內孔壁都呈現金屬塑性流動和模套內孔壁表而受損的現象，國內廠家模具受損較嚴重，表明其鑲套品質較差。模芯和模套之間都未完全壓合，模芯中間受力較大的部位處於懸空狀態，當模具工作時，此部位不是受壓應力而受彎曲應力或剪切應力，因此，在工作過程中模芯較易產生裂紋，造成早期失效。

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