如何讓冷擠壓模具有較好的性能

　　為了提高冷擠壓模具的使用壽命，保證冷擠壓模具有良好的性能，應正確的選擇模具材料。冷擠壓模具材料原來主要選用傳統的通用型冷作模具鋼、高速鋼、部分彈簧鋼以及碳素工具鋼制造。

　　各類緊固件的擠壓成形是在強烈的三向壓應力狀態下完成的。凸模既受巨大的壓應力，又受各種不均衡側向力，在沖床回程瞬間易引起斷裂。受力復雜的凸模，特別是在凸模尺寸變化應力集中處，易產生脆性斷裂。而凹模有脹裂的可能以及由于金屬材料劇烈流動而引起模膛嚴重磨損。

　　首先，應重視選材和熱處理工藝，如6W6、LD、65Nb、LM2、GD、CH-1等鋼可提高強韌性，其次，耐磨性可通過表面處理來提高。

　　1)碳素工具鋼。碳素工具鋼是冷擠壓模具鋼中價格低廉的鋼種。T10A是常用的碳素工具鋼，其優點是加工及熱處理方便，具有良好的切削和耐磨性能，但缺點是淬透性、強韌性及耐熱性能差，熱處理變形大、使用壽命低。因此，碳素工具鋼只適用于尺寸較小、形狀簡單、負載不大的模具零件，如承壓墊板、頂料桿以及純鋁、紫銅等軟材料擠壓凹模。

　　2)高合金工具鋼。鉻的質量分數為12%的高合金工具鋼是冷擠壓模具材料中普遍采用的高碳高鉻鋼種。Cr12、Cr12Mo和Cr12MoV是經常使用的高合金工具鋼。該類鋼熱處理變形小、淬透性好、耐磨性較高、韌性優良，適宜制作冷擠壓凸模和凹模。但這類鋼中的碳化物偏析較為嚴重，尤其是大尺寸的材料，在制造模具之前要進行改鍛，使碳化物分布均勻（1~3級），否則在使用中嚴重影響模具使用壽命，因此它比較適宜于作為有預應力圈的內凹模材料。

　　3)高速工具鋼。常用高速工具鋼有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。該類鋼種具有很高的強度、良好的耐磨性和韌性，尤其是高溫硬度高、熱硬性好，抗軟化變形能力強，是制造凸模的優良材料。但是高速工具鋼的碳化物分布不均勻，這種不均勻性隨著鋼材截面尺寸的加大而提高，使其力學性能下降。在模具結構允許的前提下，應盡量選用小尺寸的高速工具鋼原始棒料來制造模具零件。如果原始棒料鋼中碳化物分布不均勻，可采用鍛造將其破碎，呈細小均勻分布。

　　4)硬質合金。一般用于冷擠壓模具工作零件的硬質合金為鎢鈷系硬質合金，常用的有YG15、YG20、YG25。硬質合金具有高的硬度、良好的熱硬性、較小的膨脹系數、足夠的強度，并且耐磨、耐高溫，是優良的模具材料。但是硬質合金抗彎、抗拉強度低，所以常用作凹模或凹模鑲塊材料。如果用作凸模材料，采用韌性好的(w(Co)>20%)硬質合金。采用硬質合金作模具工作部分材料，凹模使用壽命可提高數十倍，凸模也可提高數倍，不過硬質合金材料成本較高，其加工成形也較困難。

　　5)鋼結硬質合金。鋼結硬質合金是以鐵粉加少量的合金元素（如Cr、Mo、V和W等）作粘結相，以碳化鈦為硬質相，用一般粉末冶金方法燒結而成。由于其基體為鋼，因此可以進行切削加工、焊接、熱處理，甚至還可以進行一定程度的塑性變形。同時又含有大量的碳化鈦，從而保留了硬質合金的高硬度和高耐磨性，并具有硬質合金所沒有的較好的抗彎強度和韌性，是一種新型的冷擠壓模具材料。

　　典型舉例：冷擠壓發動機異型件，如鎖芯、接頭凸凹模常用高速鋼制作，抗壓強度和耐磨性都很好，缺點是韌性差、易脆斷，降低淬火溫度可提高該鋼的斷裂抗力。6W6鋼比原用W18Cr4V、Cr12MoV鋼制作凹模其壽命從1萬多件提高到4萬件。