冷鐓硬質(zhì)合金模具的中外對比及差距
發(fā)布時間:12-08-06 關(guān)注次數(shù):簡介:當采用冷鑲時,由于無導向角度,易壓歪,擠傷模套內(nèi)孔表面,甚至模芯會產(chǎn)生微裂紋,崩裂,使壓鑲質(zhì)量難以穩(wěn)定。
螺紋緊固件生產(chǎn)中采用的硬質(zhì)合金模具與碳素工具鋼、高碳高合金鋼模具比較,其使用壽命提高幾倍至十幾倍。因此在小規(guī)格M5以下螺釘?shù)壤溏吷a(chǎn)中,獲得日益廣泛的應(yīng)用。但與國外硬質(zhì)合金模具相比,國產(chǎn)模具存在明顯差距。例如:半圓頭螺釘或沉頭十字槽螺釘用硬質(zhì)合金模具,日本模具的壽命可達700到900萬件,國產(chǎn)模具的壽命為200到300萬件,且質(zhì)量不夠穩(wěn)定。檢測對比,發(fā)現(xiàn)有諸多差異性。
結(jié)構(gòu)形狀與尺寸
國產(chǎn)模具使用壽命低的主要原因并非尺寸比例問題,國內(nèi)廠家設(shè)計的模套內(nèi)孔和模芯外圓均是圓柱形,模芯底部與模套內(nèi)孔底部均是平面,此結(jié)構(gòu)簡單,加工容易。當采用冷鑲時,由于無導向角度,易壓歪,擠傷模套內(nèi)孔表面,甚至模芯會產(chǎn)生微裂紋,崩裂,使壓鑲質(zhì)量難以穩(wěn)定。
日本廠家的模套內(nèi)孔與模芯的接觸部位,采用雙錐度和雙凸面的配合結(jié)構(gòu),形狀復雜,加工有難度。然而有導向角度,則有利于保證壓鑲質(zhì)量。日本模具的模芯底部與模套內(nèi)孔底面中心接觸部位,采用雙凸面結(jié)構(gòu),有利于受力大的中心部位緊密壓靠,四周留下的空隙又可供過盈配合時,儲藏從孔壁擠出的多余金屬。
模具硬度
國內(nèi)廠家選用YG20C、Cr12MoV,Cr12,日本廠家選用YG15、DC53,前者強度略高,硬度略低,而后者則相反,由于硬度高,耐磨性能較好,這是日本模具壽命高的另一個原因。對高碳合金鋼硬度則在60~62HRC,而模套硬度相近,均未超過42HRC。
對盈量
冷鐓模具在其它條件相同的條件下,過盈系數(shù)?。ù螅┑念A緊力?。ù螅┬鴥?nèi)廠家生產(chǎn)的模具會出現(xiàn)模芯脫出模套的失效現(xiàn)象,可能與過盈系數(shù)較小或加工尺寸未保證有關(guān)。日本廠家采用圓錐面冷壓配合,過盈系數(shù)取0.85%,與俄羅斯采用的1.3%~1.5%相比較,日本廠家所用數(shù)據(jù)是偏低的。
表面加工質(zhì)量
國內(nèi)廠家模具的模芯外表面磨拋加工質(zhì)量較差,日本廠家模具的模芯表面磨拋質(zhì)量較好,整個表面粗糙度在Ra0.32~Ra0.16μm,甚至Ra0.08μm。模芯外表面粗糙度對模具使用壽命有影響,表面粗糙度差,特別是表面有凹陷、孔洞或裂紋存在,將是壓力集中和產(chǎn)生斷裂的起源點,會導致模芯過早開裂而失效。模芯內(nèi)孔工作表面的粗糙度對壽命影響更大。
結(jié)語
1、冷鐓小規(guī)格M5以下螺釘用硬質(zhì)合金組合模具,采用單套結(jié)構(gòu),模芯外徑與內(nèi)徑的比值取2~3,模套外徑與模芯內(nèi)徑比值取2~2.5是合理的。模芯與模套高度視具體情況確定。
2、模芯材質(zhì)可選YG20C、YG20和YG15,選擇YG15或YG15C會比YG20C更耐磨,使用壽命更長。
3、采用冷壓鑲工藝時,模芯外徑與模套內(nèi)孔應(yīng)設(shè)計成圓錐形,圓錐角為1°~2°,模芯圓錐面與模芯底端交界處應(yīng)圓滑過渡,R為1~1.5mm,模芯工作端的內(nèi)孔徑應(yīng)倒圓,R為0.3~0.6mm,模套內(nèi)孔底面應(yīng)有藏屑槽,模套內(nèi)孔底面和模芯底面加工成凸面,模套硬度為40~44HRC,冷鑲過盈系數(shù)取模芯的0.8%~1.0%較理想。