冷镦模具和冷镦钢及模具材料

1、冷徹模具和冷徽钢及模具材料Crl2性能：髙碳、髙貉类型莱氏体钢，具有较好的淬透性和良好的耐磨性。由于钢中碳质量分数 最髙可达2.30%，从而钢变得硬而脆，因此冲南韧性较差，几乎不能承担较大的冲击荷载, 易脆裂，而且易形成不平均的共晶碳化物。用途：用于制造受冲击荷载较小，且要求高耐磨性的冷冲模和冲头，剪切硬且薄的金属的冷 切剪刃、钻套、量规、拉丝模、压印模、搓丝板、拉延模和螺丝滚模等。生产品种：热轧材、冷拉材、锻材、热轧钢板、冷拉钢丝。Crl2MolVl性能：髙碳、高珞类型莱氏体钢，无专门要求时钻不作为必加元素。由于铝和帆的含量比 Crl2MoV高，故钢的组织和晶粒度进一步细化，提髙了钢的淬透性

2、、强度和韧性，使钢的 综合性能更好。用途：用于制造要求高耐磨性的大型复杂冷作模具，如冷切剪刀、切边模、拉丝模、搓丝板、 螺纹滚模、滚边模和要求高耐磨的冷冲模和冲头等。生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝。Crl2MoV性能：髙碳、高珞类型莱氏体钢，具有良好的淬透性，截而尺寸在400mm以下能够完全淬 透，且具有专门高的耐磨性，淬火时体积变化小。其碳含量比Crl2钢低专门多，且加入了铝、 锐，因此，钢的热加工性能、冲击韧性和碳化物分布都得到了明显改善。用途：用于制造断面较大、形状复杂、耐磨性要求髙、承担较大冲击负荷的冷作模具，如冷 切剪刀、切边模、滚边模、量规、拉丝模、搓丝板、螺纹

3、滚模、形状复杂的冲孔凹模、钢板 深拉伸模，以及要求高耐磨的冷冲模和冲头等。生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝。Cr5MolV性能：合金含量中等，由于含有铝和锐，因此钢的淬透性良好，碳化物分布平均，具有一泄 的冲击韧性和较好的耐磨性。用途：用于制造左型模、钻套、冷冲模、冲头、切边模、螺纹滚模、搓丝板和量规等。生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢丝。9Mn2V性能：综合力学性能比碳素工具我钢，具有较髙的硬度和耐磨性，淬透性专门好，淬火时变 形较小。由于钢中含有一左量的帆，细化了晶粒，减小了过热敏锐性。碳化物不平均性比 CrWMn钢好。用途：用于制造各种周密量具、样板，以

4、及一样要求的尺寸较小的冲模、冷压模、雕刻模、 料模、剪刀、丝锥、板牙和较刀等。生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、热轧钢板、冷拉钢线。依照需方要求可供应中小规格的模块。CrWMn性能：具有较高的淬透性，由于加入1.20%1.60% （质量分数）鸽，形成碳化物，因此在淬 火和低温回火后具有一圮的硬度和耐磨性。铸有助于保持细小晶粒，从而使钢具有较好的韧 性，该钢对形成网状碳物比较敏锐，而且这种碳公物网使工具刃部有剥落的危险。用途：使用较为广泛的冷作模具钢。用于制造量具，如板牙、块规、样柱和样套，以及形 状复杂的高精度冲模等。生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、冷拉钢丝、银亮钢丝、热轧钢板、冷轧钢板。9Cr

5、WMn性能：低合金冷作模具钢，具有一泄的淬透性和耐磨性，淬火变形较小，碳化物分布平均且 颗粒细小。用途：用于制造截而不大的，而形状较复杂的冷冲模，以及量规、样板等疑具。生产品种：热轧材、锻材、冷拉材、冷拉钢丝、冷轧钢板。Cr4W2MoV性能：新中型合金冷作模具钢，性能较稳固，与高合金冷作模具钢Crl2、Crl2MoV相比， 用其制成的模具使用寿命明显提高。该钢的共晶碳化物颗粒细小，分布平均，具有较髙的淬 透性和淬硬性，以及较好的耐磨性和尺寸稳固性。但钢的热加工温度范畴较窄，变形抗力较 大。用途：用于制造各种冲模、冷徹模、落料模、拉延模、冷挤压凹模和搓丝板等。生产品种：热轧材、锻材。依照需方要求

6、可供应小规格模块。6Cr4W3Mo2VNb性能：髙韧性冷作模具钢，英化学成分接近高速工具钢的基体成分，属于一种基体钢。因此, 它具有髙速工具钢的髙硬度和髙强度。又因该钢没有过剩的碳化物，因此具有较高的韧性和 疲劳强度。该钢含有0.20%0.35% （质疑分数）的規，使晶粒细化，并提髙晶粒精化温度， 从而提髙了钢的韧性，改善了其工艺性能。用途：用于制造冷挤压模具、冷徹模、螺钉冲头、冷冲模、拉延模和搓丝板等。生产品种：热轧材、锻材。依照需方求可供应部分扁钢或其他条钢。6W6Mo5Cr4V性能：低碳高速工具钢类型的冷作模具钢，英淬透性好，并具有类似高速工具钢的髙硬度、 髙耐磨性、髙强度等综合性能，还

7、具有比高速工具钢韧性好的特性。用该钢制造的冷挤压模 寿命较长。因钢中钮含量较高，英热加工温度范畴稍窄，变形抗力较大。此钢易脱碳。 用途：用于制造冷挤压凹模和上下冲头等。生产品种：热轧材、锻材。冷徹硬质合金模具的中外对比及差距螺纹紧固件生产中采纳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以下螺钉等渔生产中，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 量不够稳固。检测对比，发觉有诸多差异性。

8、结构形状与尺寸国产模具使用寿命低的要紧缘故并非尺寸比例咨询题，国内厂家设讣的模套内孔和模芯 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。当采纳冷镶 时，由于无导向角度，易压歪，挤伤模套内孔表而，甚至模芯会产生微裂纹，朋裂，使压镶 质量难以稳固。日本厂家的模套内孔与模芯的接触部位，采纳双锥度和双凸而的配合结构，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疑。日本模具的模芯底部与模套内孔底 而中心接触部位，采纳双凸面结构，有利于受力最大的中心部位紧密压靠，四周留下的间隙 又可供过盈配合时，储藏从孔壁挤岀的余外金属。模具硬度国内厂家选用YG20C、Cr12Mo

9、V, 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，由于硬度髙，耐磨性能较好，这是日本模具寿命髙的另一个 缘故。对高碳合金钢硬度则在6062HRC,而模套硬度相近，均未超过42HRC。对盈量冷徹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 生产的模具会显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。 日本厂家采纳圆锥而冷压配合，过盈系数取0.85%,与俄罗斯采纳的1.3%1.5%相比较， 日本厂家所用数据是偏低的。表而加工质量国内厂家模具的模芯外表而磨抛加工质星较差，日本厂家模具的模芯表而磨抛质虽较 好，整个表而

10、粗糙度在Ra0.32Ra0.16pni,甚至Ra0.08pim模芯外表而粗糙度对模具使 用寿命有阻碍，表而粗糙度差，专门是表而有凹陷、孔洞或裂纹存在，将是压力集中和产生 断裂的起源点，会导致模芯过早开裂而失效。模芯内孔工作表而的粗糙度对寿命阻碍更大。结语1、冷傲小规格M5以下螺钉用硬质合金组合模具，采纳单套结构，模芯外径与内径的 比值取23,模套外径与模芯内径比值取225是合理的。模芯与模套髙度视具体情形确 定。2、模芯材质可选YG20C、YG20和YG15,选择YG15或YG15C会比YG20C更耐磨， 使用寿命更长。3、采纳冷压镶工艺时，模芯外径与模套内孔应设计成圆锥形，圆锥角为1。2。，

11、模芯 圆锥而与模芯底端交界处应圆滑过渡，R为11.5mm,模芯工作端的内孔径应倒圆，R为 0.30.6mm,模套内孔底而应有藏屑槽，模套内孔底而和模芯底而加工成凸而，模套硬度 为4044HRC,冷镶过盈系数取模芯的0.8%1.0%较理想。7310E滚子冷傲模寿命的设计工艺摘要：采纳65Nb预压应力组合模具作为GCr15-7310E滚子冷徹模。对模件施与不同的加 工及热处理工艺，使模具具有更加优良的性能及配合。模具平均寿命提高45倍，效益可 观，有一定的推广应用价值。关键词：冷傲模;预应力：工艺过程引言某轴承厂生产的7310E滚子，所用材料为GCr15o该滚子原用冷徹模材料也为GCr15, 模具

12、寿命较低，平均寿命仅有4000件6000件，需经常换模，单班生产率低。为提髙模具 寿命，降低生产成本，提高劳动生产率，建议改用新型模具用钢65Cr4W3Mo2VNb（代号65 Nb）生产滚子冷徹模。?65Nb钢是一种髙强韧性、综合机械性能和加工工艺性能良好的冷作模具钢，经适当热 处理可使强韧性达到专门高水平。依照钢的特点，设计中一改传统采纳整体模的作法，采纳 组合模，施与不同的加工工艺，使模具具有更加优良的性能及配合，从而大大提髙了滚子冷鱼模的寿命。1组合模具的设计?组合模具的要紧组成有工作套、模座和过渡套。工作套和模座采纳65Nb,经不同热处 理达到最佳性能配合。过渡套采纳5CrMnMo,适

13、当处理后与工作套压装组合，使工作套产 生预压应力，以抵消逢遨时滚子对工作套所施加的张应力，进一步提高模具寿命。2主件加工工艺流程2. 1锻造2. 1. 1锻造加热、冷却规范?工作套和模座采纳65Nb圆棒料，按要求锯床下料。锻造时装炉温度750°C,最高炉温 操纵1150°C1200C：始锻温度1100oC-1150°C,终锻温度850r,灰冷至15CTC以下。 过渡套采纳5CrMnMo棒料，锯床下料后750r装炉，最高炉温1150°C：始锻温度1100aC, 终锻温度850°C,灰冷至100°C以下。2. 1. 2锻造工艺规程?锻造所

14、用设备包括煤气加热炉和空气锻锤。锻造时采纳三徹三拔，按轻、重、轻多遍 反复锻造，锻造比均为6最后用胎模精整，以保证圆柱度。2. 2锻后退火工艺2. 2. 11作套和模座?工作套和模座在箱式电炉中进行球化退火，工艺曲线见图1,退火后硬度HB220240。图1工作套和模座球化退火工艺2. 2. 2过渡套的退火工艺?过渡套在箱式电炉中进行完全退火，工艺曲线见图2,退火后硬度HB197240.2. 3最终热处理工艺?退火后的工件按要求车削加工，按车削工艺图要求检验合格后，进行最终热处理。最 终热处理淬火采纳盐浴炉加热，回火在箱式电炉中加热。2. 3. 1工作套?工作套淬火回火工艺曲线见图3,要求汕淬后停留1小时，赶忙回火，回火后硬度HRC5961。2. 3. 2模座?模座淬火回火工艺曲线见图4,要求油淬后停留1小时赶忙回火，回火后硬度HRC586Oe2. 3. 3过渡套?过渡套淬火回火工艺曲线见图5,回火后硬度HRC4548。3模具的组装?最终热处理后，模件按精度、表而粗糙度等要求进行磨削加工并检验。检验合格的