钢结硬质合金在拉深模具中的应用

摘要：实践证明，使用钢结硬质合金GT35制造的自救器下外壳拉深模，不仅保证了产品的质量，而且极大地提高了模具的使用寿命，取得了良好的经济效益。

结硬质合金是一种以钢作粘合剂，以碳化物作硬质相，用粉末冶金方法制造的硬质合金材料，其性能一般介于合金工具钢与普通硬质合金之间。许多钢结硬质合金烧结坯件经退火后可进行普通的切削加工，经淬火、回火后有近似于金属陶瓷硬质合金的硬度和良好的耐磨性，也可以进行焊接和锻造，并具有耐磨、抗氧化等特性。尽管这类材料成本较高，制模难度较大，但使用后可显著提高模具的使用寿命，在大批量生产中具有很好的技术经济效果。因此，在更大范围、更深层次推广它，对模具行业具有非常重要的意义。下面介绍了钢结硬质合金在自救器拉深模中的具体应用。

1、原生产中存在的问题

矿用自救器下外壳尺寸如图1所示，材料为08A1，料厚0.8mm，生产批量为大批量。成形该制件需两次拉深。原模具中，凹模材料均为Crl2，所用设备为普通双动压力机。生产中，模具使用一段时间后，制件表面就会出现明显的擦伤痕迹，严重影响了外观质量。观察发现:第一道拉深工序结束后，半成品外表面已有少量划痕，二次拉深后擦伤、划痕明显增多，而且凹模工作表面磨损严重，还常常粘附着制件材料。修模后也只能拉深几千个壳体。为解决这一问题，工厂曾尝试提高模具制造精度，降低表面粗糙度值，甚至抛光、镀铬，但仍不能从根本上解决产品表面拉伤、模具寿命短的问题。

2、工艺分析

通过分析可知:原模具结构、模具工作部分结构参数以及拉深过程中的润滑方式基本合理，制件产生擦伤、划痕主要与模具与被加工坯料表面之间摩擦面的接触状况有关。

一方面，拉深过程中坯料与模具表面接触时会产生很大的压力，此时，若干摩擦与边界润滑区得不到润滑剂的补充，就会使该处的摩擦状态急剧恶化另一方面,08A1属软材料，若模具硬度低，则会加剧变形热的产生尽管Cr12的热处理硬度已较高，但对本例大批量连续拉深仍显不够。上述原因导致了模具使用一段时间后，摩擦面的温度急剧升高)在高温下，局部金属熔敷产生摩擦粘结，使半成品首先出现擦伤和细微划痕。此时，若没有及时修模，前道工序中产生的擦伤和细微划痕必然会在下一道工序中加剧模具的磨损进而又增加了拉深力、零件侧壁的拉应力和摩擦阻力，使摩擦面温度进一步升高，从而再一次引起金属熔敷，加剧摩擦粘结的产生，导致恶性循环、熔敷愈严重，划痕愈明显。

根据以上分析，同时考虑到钢结硬质合金GT35具有高硬度(淬火硬度可达69-73HRC),高耐磨性、热处理变形小以及良好的机加性等特点，可以满足本例拉深的使用及加工工艺要求，所以我们将凹模材料Cr12改为钢结硬质合金GT35。