擠壓模，其次是厚板小孔沖裁模。
冷作模具的失效鐓鍛模、擠壓模主要用于螺栓、螺母、異型件的制造。它用于金屬體積成形。成形模具所受的載荷輕重根據(jù)工作形狀、尺寸、變形量以及變形材料的力學(xué)性能的不同而不同。在生產(chǎn)中由于變形金屬在模具型腔中劇烈流動(dòng)產(chǎn)生嚴(yán)重摩擦，致使模具表面溫度瞬時(shí)達(dá)到400℃，要求這類(lèi)模具型腔能承受較大壓力、張力和摩擦力，不開(kāi)裂，不變形，不磨損。對(duì)于沖裁模，它要求刃口在板料沖裁(錐墊、帶齒墊片等)過(guò)程中保持鋒利與完整，不崩刃、不變形、耐磨損，沖頭尤其具有高的強(qiáng)韌性和耐磨性。
(1)斷裂失效模具在使用中突然出現(xiàn)大裂紋或發(fā)生破損而失效。如沖裁模崩刃，冷擠壓模和冷鐓模的沖頭斷裂，凹模破裂。在冷鐓模、冷擠壓模工作時(shí)，由于成形力大，在金屬變形過(guò)程中模具表面的瞬時(shí)溫度很高，造成溫度循環(huán)，也加速疲勞裂紋產(chǎn)生。(2)變形失效如凸模鐓粗、彎曲、凹模型腔下沉塌陷、棱角堆塌、模孔脹大等。(3)磨損失效如厚板沖裁模刃口、冷鐓冷擠模型腔尺寸超差。
材料選擇及熱處理選擇模具材料首先要了解模具鋼的材質(zhì)成分、性能，模具的使用條件以及模具失效形式，針對(duì)性地選材。
1、沖裁模沖裁模刃口承受的剪切力大，摩擦發(fā)熱嚴(yán)重，易磨損。凸模易產(chǎn)生崩刃、折斷等。對(duì)于批量較大的厚板沖裁?？蛇x用W18Cr4V鋼W6Mo5Cr4V2鋼制作凸模，用Cr12MoV鋼制作凹模，這類(lèi)鋼耐磨性抗壓強(qiáng)度較好，基本能滿(mǎn)足使用要求，但韌性較低、碳化物分布不均勻，使模具易斷裂及崩刃，模具壽命也不理想。目前，緊固件企業(yè)多數(shù)使用了基體鋼(LD、65Nb等)，低合金高強(qiáng)度鋼(GD)，降碳高速鋼(6W6Mo5Cr4V)，火焰淬火鋼(7CrSiMnMoN)等?；w鋼由于有較高的強(qiáng)韌性，克服了Cr12MoV鋼脆斷傾向，使沖裁模壽命顯著提高。表1新舊模具材料壽命對(duì)照表
鋼號(hào)
被加工材料
模具硬度／HRC
平均壽命／件
壽命提高(倍)
Cr12MoV
Q235
t＝2.1～2.4mm
58～62
14000～16000
――
65Nb
57～59
35000～70000
2.5～4.3
CD
65Mn
t＝1.8～2.1mm
58～60
47000～88000
3.3～5.5
LD
10＃鋼
t＝2.6～3.5mm
58～62
22000～46000
1.5～2.8
2、冷鐓模冷鐓模工作時(shí)，凸模必須承受強(qiáng)烈的沖擊力，其最大壓應(yīng)力可達(dá)到2500N/mm2，一般低合金工具鋼是不能承受的，必須采用高強(qiáng)韌性合金工具鋼和硬質(zhì)合金制造。對(duì)于冷鐓六角螺栓，六角螺母冷作模具，應(yīng)采用高強(qiáng)韌、高耐磨性模具鋼65Nb，LD，GM，LM，6W6Mo5Cr4V鋼。這類(lèi)鋼強(qiáng)韌很高，耐磨性稍次。如在冷鐓模表面實(shí)施強(qiáng)化處理，如PVD物理氣相氮化鈦涂層，氣體氮碳共滲、液體氮碳共滲、硼――碳復(fù)合滲等，就可明顯提高冷作模具耐磨性。硬質(zhì)合金是用粉末冶金方法制造的復(fù)合材料，其硬度很高、耐磨性好，用于制作冷鐓模具，其使用壽命可提高數(shù)倍和數(shù)百倍。如六角螺栓冷鐓模芯、縮徑模套壽命可達(dá)20萬(wàn)～50萬(wàn)件，但其較脆，韌性較差，且不能進(jìn)行車(chē)、銑，只宜磨削加工。常用牌號(hào)YG20、YG15。表2硬質(zhì)合金的化學(xué)成分
牌號(hào)
組成(%)
性能
WC
CO
硬度HRC
抗彎強(qiáng)度／Mpa
抗壓強(qiáng)度／Mpa
YG15
85
15
86~88
1800～2200
3900
YG20
80
20
83~86
2000～2600
3400
YG25
75
25
82～84
1800～2700
3200
表3鋼結(jié)硬質(zhì)合金性能比較
合金牌號(hào)
硬質(zhì)相種類(lèi)
硬度HRC
抗彎強(qiáng)度/MPa
沖擊韌度KJ/m 2
加工態(tài)
使用態(tài)
DT
WC
32～36
62～64
2450～3530
147～196
TLMW50
WC
35～42
66～68
1960～2050
78～98
GT35
TiC
39～46
67～69
1370～1765
58～59
3、冷擠壓模各類(lèi)緊固件的擠壓成型是在強(qiáng)烈的三向壓應(yīng)力狀態(tài)下完成的。凸模既受強(qiáng)大的壓應(yīng)力，又受各種不均衡側(cè)向力，在回程時(shí)瞬間易引起斷裂。受力復(fù)雜的凸模，特別是在凸模尺寸變化應(yīng)力集中處，易產(chǎn)生脆性斷裂。而凹模有脹裂的可能以及由于金屬材料劇烈流動(dòng)而引起模腔嚴(yán)重磨損。首先，應(yīng)重視選材和熱處理工藝，如6W6Mo5Cr4V2、LD、65Nb、LM2、GD、7CrSiMnMoV等鋼可大大提高強(qiáng)韌性，其次，耐磨性可通過(guò)表面處理來(lái)達(dá)到。例如，冷擠壓發(fā)動(dòng)機(jī)異型件，如鎖芯、接頭凹凸模常用高速鋼制作，抗壓強(qiáng)度和耐磨性都很好，缺點(diǎn)是韌性差，易脆斷，降低淬火溫度可提高該鋼的斷裂抗力。6W6Mo5Cr4V鋼比原用W18Cr4V、Cr12MoV鋼制作凹模原壽命1萬(wàn)多件提高到40000件達(dá)4倍，淬火溫度1080～1120℃，560℃回火三次，就是一個(gè)例子。
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