冷擠壓是一種先進(jìn)的壓力加工方法。冷擠壓模具是保證擠壓件形狀尺寸和精度的重要工裝,是保證擠壓件表面質(zhì)量的重要因素之一。模具壽命長(zhǎng)短直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的提高。影響冷擠壓模具壽命的因素有模具本身?yè)p壞和外部環(huán)境兩種形式。包括模具材料、凸模彎曲應(yīng)力、熱處理工藝、模具加工方法等。
為此,提高擠壓模具壽命的途徑有:
1、正確選用模具材料
模具材料是影響冷擠壓模具壽命的關(guān)鍵因素之一。要盡可能選用品質(zhì)優(yōu)良的鋼材制造擠壓模具。
1)擠壓鉛、鋁等軟材料零件,要選用優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼,避免采用高速鋼(如W18Cr4V);擠壓硬材料時(shí),選用Cr12MoV冷作模具鋼和W18Cr4V高速鋼。
2)利用熱處理工藝。對(duì)于3Cr2W8V模具,采用氣體碳氮共滲;對(duì)于強(qiáng)度高,塑性和韌性好的7CrSiMnMoV材質(zhì)模具,采用560℃預(yù)熱+880℃油淬+200℃回火熱處理工藝。
2、減少擠壓件壁厚差
凸模的彎曲應(yīng)力是由于凸模頭部受到側(cè)向力作用的結(jié)果。側(cè)向力的來(lái)源很多,凸模在這些側(cè)向力作用下,會(huì)發(fā)生彈性彎曲,在凸模彎矩最大處,彎曲應(yīng)力σ彎最高。試驗(yàn)分析表明,凸模的σ彎與擠壓件的偏心量e成正比。為了便于分析,忽略工件內(nèi)孔和外圓形狀誤差,偏心量就等于壁厚差之半。因此,減少擠壓件壁厚差,凸模的疲勞壽命可得到很大提高。
3、表面強(qiáng)化處理
為進(jìn)一步提高模具壽命,可對(duì)擠壓模具工作表面進(jìn)行碳氮共滲、離子氮化、滲碳、滲硼及局部刷鍍、噴涂等表面處理方法,覆蓋一層高強(qiáng)度、有極好耐磨性的化合物,從而增加模具耐磨性,提高擠壓模具壽命。
表面強(qiáng)化工藝中的PVD、CVD、PCVD技術(shù)均可用于模具工作表面處理,特別是運(yùn)用PCVD沉積工藝,可在模具工作表面形成TiC、TiN鍍膜,模具壽命可提高幾倍到幾十倍。(紫焰)