鎢鋼模具配件?是指用硬質合金(鎢鋼)材料制造的模具核心零件,具有?高硬度、高耐磨、耐高溫?的特點,常用于沖壓、拉伸、塑膠等模具中。
鎢鋼(硬質合金)是粉末冶金燒結而成,硬度極高 HRA89?93,不能普通車銑切削;只能采用磨削、慢走絲、電火花成型做加工。
?
一、鎢鋼毛坯制備
1. 配料混料
碳化鎢 WC 粉末 + 鈷 Co 粘結粉末,按牌號配比(YG6/YG8/YG15),球磨混合均勻,鈷含量決定韌性 / 耐磨性。
2. 壓制成坯
模壓 / 冷等靜壓,壓成圓棒、板材方塊生坯;生坯很脆。燒結會收縮 15?20%,預留加工余量單邊 0.3?0.5mm。
3. 真空液相燒結
1380?1450℃真空燒結,鈷熔化浸潤碳化鎢顆粒,形成致密硬質合金毛坯;部分做 HIP 熱等靜壓,消除內部微小氣孔,提升強度。
4. 毛坯檢驗
探傷排查微裂紋、氣孔;檢測硬度、密度;不合格毛坯直接剔除,毛坯缺陷后期加工無法修復。
二、模具配件精密加工流程
鎢鋼硬脆,嚴禁普通車銑;主流加工手段:**金剛石磨削、慢走絲線切割 WEDM?LS、電火花成型 EDM**。
1、下料 & 基準加工
- 用**慢走絲**切割毛坯,得到大致外形,留 0.08?0.2mm 精加工余量。
- 平面磨(金剛石砂輪)磨六面基準,保證垂直度、平行度,建立加工基準。
- 重要工件做**低溫去應力退火**,釋放燒結、切割應力,防止后續變形開裂。
2、粗成型加工(按零件形狀選工藝)
1)**規則回轉件(沖頭、襯套、圓凹模)**
外圓磨、內圓磨(金剛石砂輪)粗磨外形、內孔,留精磨余量 0.02?0.05mm。
2)**異形、型腔、不規則零件**
- **慢走絲線切割**:加工異形輪廓、刃口、異形孔;精度 ±0.003~±0.005mm;缺點:表面會產生極薄放電白層(變質層),**后續必須研磨去除,否則使用容易崩裂**。
- **電火花成型 EDM**:紫銅 / 鎢銅電極,加工復雜型腔、盲孔、深異形槽;適合拉伸模、復雜鑲件;同樣存在放電變質層,需要精磨拋光去掉。
3、精加工(決定最終精度)
- **平面磨、內外圓磨、坐標磨**,全部使用**金剛石砂輪**分段粗磨?半精?精磨。
- 尺寸公差可達 **±0.001~±0.003mm**;沖頭、凹模入子、PIN 針都靠精密磨削保證尺寸與刃口質量。
- 坐標磨:小孔、精密異形孔,微米級定位,連接器模具配件常用。
4、研磨 / 拋光
- 普通沖壓配件:研磨刃口,去除電加工變質層,改善表面。
- 拉伸模、要求鏡面:金剛石研磨膏拋光,Ra 做到 0.05?0.2μm,減少產品拉傷。
5、表面涂層(可選工序)
磨削拋光完成后做 PVD 涂層:TiN、TiCN、AlTiN;厚度 2?5μm,進一步提升耐磨、抗粘;**必須先做好基體尺寸,涂層有厚度,要做尺寸補償**。
6、清洗、全尺寸檢測
- 超聲波清洗,去除研磨膏、油污。
- 檢測工具:工具顯微鏡、三坐標、圓度儀、千分表;檢驗尺寸公差、刃口、外觀裂紋;必要做熒光探傷排查微裂紋。