硬质合金模具镶套传统采用熔铜焊接和热装，如果硬质合金凹模和模套采用过盈配合，需要根据与硬质合金配合的钢质材料，选取合理的过盈量，把装配结合面进行各自的粗加工。凹模套过盈量的合理选取对于硬质合金模具起着十分重要的作用，需要通过缜密的计算来获得。

 

硬质合金模具镶套过程分析图片

 

强度计算

若模套强度不足，镶套和压制时就容易会破裂，以对称圆柱为例，如上图所示。通常模套的强度可按下式计算：

 

σ=P1D12/D22-D12(1+D22/4r2)+P2D32/D22-D32(1+D12/4r2） （1）

式中σ--为模套强度；

    P1--模套预应力；

    P2--模具收到的侧应力；

     r--模具上任意一点到中心的距离；

    D1--凹模外径；

    D2--模套外径；

    D3--凹模内孔外径；

当σ<模套材料强度时，则模套尺寸合适安全。

 

模套与凹模预紧力计算

P1=ΔD3/{D1/E1[(D22+D12)/(D22-D12)+μ1]+D1/E2[(D12+D32)/(D12-D32)-μ2]} （2）

式中 P1--模套预紧力；

   ΔD3--镶套过盈量；

     E1--模套材料的弹性模量；

     E2--凹模材料的弹性模量；

    μ1--模套材料的泊松比；

    μ2--凹模材料的泊松比；

 

从上式中可看出，预紧力不仅与过盈量有关，还与模套尺寸、凹模尺寸，μ、E 等参数有关。

 

注意点：

1.若预紧力过大时，线切割加工将引起模具材料内部应力的相对平衡状态受到严重破坏，甚至产生开裂现象。

2.凹模外圆与模套内孔的锥度、椭圆度尽可能小，避免局部预紧力大，造成应力集中而开裂。

3.凹模切割加工时，壁厚要尽可能小（壁厚1-4mm为宜），以减小应力变形。