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国内冷镦硬质合金模具与国外差距分析
2015-4-22 19:42:10


    螺纹紧固件生产中采用的硬质合金模具与碳素工具钢、高碳高合金钢模具比较,其使用寿命提高几倍至十几倍。因此在小规格M5以下螺钉等冷镦生产中,获得日益广泛的应用。但与国外硬质合金模具相比,国产模具存在明显差距。例如:半圆头螺钉或沉头十字槽螺钉用硬质合金模具,日本模具的寿命可达700到900万件,国产模具的寿命为200到300万件,且质量不够稳定。检测对比,发现有诸多差异性。

    结构形状与尺寸,国产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,挤伤模套内孔表面,甚至模芯会产生微裂纹,崩裂,使压镶质量难以稳定。

    日本厂家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,加工有难度。然而有导向角度,则有利于保证压镶质量。日本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。

    模具硬度,国内厂家选用YG20C、Cr12MoV,Cr12,日本厂家选用YG15、DC53,前者强度略高,硬度略低,而后者则相反,由于硬度高,耐磨性能较好,这是日本模具寿命高的另一个原因。对高碳合金钢硬度则在60~62HRC,而模套硬度相近,均未超过42HRC。

    对盈量,冷镦模具在其它条件相同的条件下,过盈系数小(大)的预紧力小(大)些。国内厂家生产的模具会出现模芯脱出模套的失效现象,可能与过盈系数较小或加工尺寸未保证有关。日本厂家采用圆锥面冷压配合,过盈系数取0.85%,与俄罗斯采用的1.3%~1.5%相比较,日本厂家所用数据是偏低的。



 
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