金属加工钻齿模具的优化设计，你了解吗？( 二 )

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图3改进后的钻齿模具（ 2 ）模腔压入模体的控制为提高模具的使用寿命，模腔采用硬质合金材料。加工工艺中需要将模腔压入到模体中，模腔与模体为过盈配合，过盈量控制在0.03～0.05mm 。压装工艺采用热镶：将模体加热至200～250℃ ，恒温5～8min ，此时钢件材质的模体受热膨胀，内孔增大，合金模腔直接放入模体内，无需外力压入，待模体冷却至室温时，内孔收缩将合金模腔紧紧抱死，达到热镶的目的。但是模腔为上、下两段组合时，采用热镶工艺会导致上、下两段模腔接触的端面在模体冷却收缩时有向外端回弹的现象，造成上、下端面贴合不紧密，压制的钻齿产品在倒角边缘产生毛刺。为解决这种缺陷，在热镶时施加外力，即在模体加热后分别套入合金模腔，此时在合金模腔外端面施加压力，一般使用5t手压机即可完成，直到模体冷却至室温后才解除外压力，如此可抵消合金模腔套的回弹力。同时对合金模腔端面结构进行优化，增加端面空刀部分，使上、下模腔的接触面减小，端面回弹力减小。端面空刀部分的空间还能收存热镶中不能及时排除的空气。施压式热镶方法合金模腔连接处的缝隙很小，在20倍显微镜下观察压制的钻齿产品的外圆倒角部分，未见有毛刺现象产生。 3
结语
优化的钻齿模具及相关加工工艺具有两个特点：①钻齿模具内部镶套的合金模腔改进成分体式结构，极大地节约了生产成本，缩短了模具的生产周期。 ②采用施压式热镶方法并在上、下模腔的贴合面中增加一个空刀部分。在钢件模体降温收缩时，通过上、下模腔两端施加压力，控制模腔受压向两端的垂直位移，避免模具压制的钻齿产品出现毛刺边，同时保证模具内应力均匀，提高模具的使用寿命。值得注意的是：① 为了保证模具的精度，精密磨削上、下模腔时，需控制好内、外圆的同轴度。 ②需控制外圆尺寸的一致性。 ③上端模腔内孔尺寸与下模腔倒角端尺寸的一致性是控制模具精度的关键。 2018年我公司采用这种模具结构生产了两百多套钻齿模具，不仅成本低，交货期也得到了有效保证，受到用模单位的一致好评。实践证明，改进后的钻齿模具成本低、周期短且寿命长，适用于模腔内孔带有倒角的钻齿产品的压制成形。本文发表于《金属加工（冷加工）》2020年第6期68-69页，作者：自贡长城装备技术有限责任公司阳金焜、范昆、蔡斌， _本文原题：《钻齿模具的优化设计》。

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【金属加工钻齿模具的优化设计，你了解吗？】