两种冷镦螺钉用硬质合金模具使用寿命与结构分析

目前，我国标准件生产中采用的硬质合金模具与T10钢模具比较，其使用寿命提高十几倍乃至几十倍，小规格螺钉等冷镦轧制中获得日益广泛的应用，但与国外硬质合金模具相比，国产小规格硬质合金模具存在明显差距，主要是使用寿命短，合金模具磨损严重。例如，冷墩半圆头一字槽螺钉或沉头十字螺钉用硬质合金模具，发达国家(德国，荷兰)模具的寿命可达900-1 000万次，国产模具的寿命仅为200-400万次，并且存在质量不够稳定等问题。对此，我们对国内两个厂家生产的冷镦螺钉用硬质合金模具和德国某厂家生产的同种模具的使用寿命和结构进行分析。

1.模具使用寿命与失效形式分析
检测仪器包括:游标卡尺及千分卡，HD-150A型洛氏硬度计，分析天平，N-5400能谱仪，放大镜与扫描电镜。本文分析的模具用作冷墩电子仪器、仪表设备用的钢、铜和铝小规格(M3以下)螺钉。在相同工作条件下，德国硬质合金模具比国产模具的寿命高2. 5-4倍，德国模具的失效形式是因疲劳断裂、磨损超差与其他早期失效形式而导致使用寿命波动较大。

2.模具的结构分析
用游标卡尺和千分尺检测模具用的模芯和模套的基本尺寸，分析认为产品的设计选择是安全的。国内模具使用寿命低的主要原因并非尺寸比例问题，国内厂家设计的模套内孔和模芯外圆均是圆柱形，模芯底部与模套内孔底部均是平面，此结构简单，加工容易。当采用冷镶时，由于无导向角度，易压歪、划伤模套内孔表面，甚至模芯会产生微裂纹、崩裂，使压镶质量难于稳定。德国模具的模套内孔与模芯的接触部位采用双锥度和双凸面的配合结构，形状复杂，加工困难。然而有导向角度，则有利于保证压镶质量。德国模具的模芯底部与模套内孔底面中心接触部位采用双凸面结构，有利于受力最大的中心部位紧密压靠，四周留下的空隙又可供过盈配合时，储藏从孔壁挤出的多余金属。此即德国模具寿命长，质量稳定的原因。

• < 前へ
• 次へ >