硬質合金模具的使用技術現狀

同樣材質的硬質合金毛坯，在加工製成模具後，其使用壽命有的長，有的則很短。經分析，發現問題出在設計、加工、組裝以及焊接等上。  

1.硬質合金模具設計技術狀況 

拉絲模是一結構較簡單的模具。80年代以前我國一直沿用前蘇聯的"直線型"理論設計，80年代後才有部分廠家引用50年代就提出了的"圓滑過渡"技術理論。 近年來，我國學者對拉絲模進行了角度設計和環溝磨損的理論分析，提出了最大、最小拉拔角的概念，分析了金屬在拉伸變形過程中對模具產生不均勻磨損的機理。廣東工學院的研究人員對冷鐓小規格螺釘用硬質合金模具進行了解剖分析，得出國產模具壽命低（200-400萬次）而日本模具壽命高（900-1000萬次）的秘密所在，其關鍵技術是在角度的設計上。即日本模在模芯底部與模套內孔底面中心接觸部位採用了雙凸面設計。它的優點是能使受力最大的中心部位保證緊密壓靠，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。瀋陽橋樑廠對冷鐓M12螺母用的硬質合金凹模，由原來的六角設計改為六瓣編裝鑲套組合起來使用。其平均壽命 50萬件／模，高的達 120萬件／模。筆者認為這種設計比較合理，一是因為它比整體結構設計模節約硬質合金；二是它裝配簡單；三是模具更換容易，損壞一瓣可更換一瓣。 

2．加工與裝配技術對硬質合金模具的影響

硬質合金模具的尺寸精度和形位精度是靠磨削來實現的。由於對硬質合金的磨削力是對一般鋼材磨削力的2-3倍。所以要求磨床的動力要大，剛性要高，就我國目前的機床水準，還沒有加工硬質合金的專用磨床。故常造成加工誤差，誤差的累積效應將嚴重的損傷模具的使用壽命。 在電火花加工過程中，由於放電的瞬間模具材料受到高達10000 C左右的高溫作用和液體介質的作用，會使表層發生金相組織的變化，還有可能滲碳（工作液中的碳），滲金屬（銅鎢電極），甚至出現顯微裂紋等，無疑影響壽命。 鑲套是為了使合金能承受更大的衝擊和擠壓負荷，不論是熱壓鑲套還是冷壓鑲套，間隙要求都很嚴。一般冷壓鑲套選擇0．03-0．05mm的過盈量，熱壓鑲套為 0．08-0．10mm，型腔套的加溫取700-800C，硬質合金取300C左右。熱壓完成後，放人600C箱式爐中保溫Zh，以消除應力。 

硬質合金的焊接也是一項關鍵技術，一般採用釺焊的較多。湖南省冶金材料研究所曾為西安飛機發動機製造公司研製了一種鎳基釺焊料，在真空爐中釺焊硬質合金收到良好效果。


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