钢结硬质合金模具在冲制冷轧硅钢板中的应用

钢结硬质合金模具指模具的主要零件（凸模、凹模）是用钢结硬质合金制作的。它是一种以钢作为粘合物，碳化物作硬质相，用粉末冶金方法制造的硬质合金材料。其性能一般介于合金工具钢与普通硬质合金之间。许多钢结硬质合金结构锻胚件经退火后，可进行普通的车、铣、刨、磨加工，但经淬火、回火后，具有类似于金属陶瓷硬质合金的硬度和良好的耐磨性。也可以进行锻造，并具有耐磨航氧化等特性。尽管这类材料成本较高，制作时热处理工艺要求严格，但可有效提高模具使用寿命。在大批量生产中具有较好的技术经济性，尤其在冲制冷轧硅钢板中，更可显示其优越性。

因钢结硬质合金TW成本较高，故在设计凹模时采用热套结构，工作部分采用钢结硬质合金TW，安装部分采用钢45，过盈量为20%，加工时应注意以下几个问题:

1.凸凹模配合间隙设计
加工热轧硅钢板时，凸凹模配合间隙一般为0.03~0.05mm。根据相关资料查询，加工冷轧硅钢板的凸凹模间隙与热轧板基本一致。但根据我们试制中总结的经验，配合间隙应该放大，取值为0.06~0.08mm。

2.凹模的切削加工
钢结硬质合金TW在良好的退火状态下，硬度一般为HRC35-37，可进行车、铣、刨、钻等工作。但在切削过程中，进给量不宜过大，切削进度不宜太快。切削刀具可采用YT类硬质合金，刀具的几何角度宜采用前角0°或负前角1°~2°，后角6°~7°，刀尖R0.2mm~0.4mm。另外切削加工时，不用切削液，否则会使工件急剧硬化，使切削困难。

3.镶套与凹模外圆加工
凹模外圆及镶套内圆加工应采用磨削加工，以保证结合面的接触面最大，结合紧密。凹模磨削时是淬火后加工，故砂轮硬度要求较高，可采用碳化硅砂轮GC601V。磨削时采用乳化液冷却，磨削深度为0.004mm~0.006mm。镶套与凹模采用热压装配，预加应力通过内孔与外圆的过盈配合获得。

4.凹模工作部分加工
钢结硬质合金TW凹模机加工后进行淬火，淬火应采用真空淬火工艺，温度为1200℃，然后高温回火，回火温度为500℃~520℃。槽孔加工用线切割切成，切槽时应分为2次加工，以免表面形成碳化层，发生裂纹。第一次切割余量较大，二次切割时余量较小切割完成后应进行低温回火，回火温度为250℃~ 270℃。

实践证明：使用钢结硬质合金Tw制作的冷冲模在加工冷轧硅钢板时，不仅冲片质量较好，而且模具一次刃磨加工时间比以前增加10~15倍，模具寿命大大提高，取得了较好的经济效益。

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