铜合金模具材料的运用 更新日期

不锈钢制品拉伸模具材料一直沿用合金铸铁、球墨铸铁或合金钢（Cr12、W18Cr14V）等。这些模具材料与不锈钢（如SUS304、SUS430等）有较大的互溶性，容易在制品与模具之间发生粘着，降低模具寿命，在工件表面产生划痕滑伤，不仅严重影响不锈钢制品的表面质量，而且提高产品的抛光成本。甚至有时由于工件与模具之间剧烈摩擦，还会在工件与模具之间发生冷焊现象，使模具报废。因此，寻求一种新的材料克服拉伸不锈钢制品出现的表面划伤、划痕、拉裂，使拉伸压延制品表面光滑不破损，易于抛光是今后不锈钢制品模具材料的研究和发展方向。

国外在这一方面的研究相对比较成熟，例如我国板式换热器行业引进TS4铜基合金模具挤压1Cr18Ni9Ti或

0Cr18Ni9Ti等材质的不锈钢板，结果发现与T60-2模具相比，TS4铜基合金模具拉伸30000件，产品破损率为0.1%。拉伸150000-200000件修模一次，而用铸铁模具拉伸50-100件就得修模，且使用TS4铜基合金模具拉伸的产品表面无滑痕、划伤、产品后续抛光容易进行，产品的一级品率由使用铸铁模具的80%提高到98%。使用该种材质的模具对于价格较高的不锈钢产品，经济效益十分显著。但进口各种成品模具的费用相当昂贵。

一.TS铜合金模具材料的主要性能指标:

合金代号电导率

ICAS%

热导率

W/m×°k

线膨胀系数

×10-6/°C

硬度

延伸

率 %

抗拉强度

MPa

主要用途

HB HRC

TS219 125 16.2 保密≥30600～750 防皱板、芯轴TS315 106 16 270～290 28～32 3～5 650～800 注塑模、吹塑模TS410 78 15.9 350～390 38～45 1 700～900 拉伸模、成形轧辊

二．Ts4铜合金加工建议

总述：TS铜合金因其本身具有非常高的硬度和相对较高的脆性，而其延展性相对应一些钢材较低，所以在机械

加工过程中往往由于加工操作者的经验的不足而导致加工过程中导致材料破裂，但总的来说注意加工细节，TS

铜合金还是比较容易加工的。

1. 铣削：铣削速度大小和进给量很大程度上受使用的刀具、机床的刚性和稳定性以及冷却液、润滑液的影响。

a.粗加工

材料硬度铣削速度

turn/min

进给量

（mm/turn）

铣削深度

（mm）

刀具（硬质合金）

HB HRC 国产进口TS2 130-150 0.25-0.3 5(max) YG8, YS25 K10-K20 TS3 270-290 28-32 110-130 0.2-0.25 3(max) YG8, YS25 K10-K20 TS4 360-450 38-48 90-110 0.15-0.2 2(max) YG8, YS25 K10-K20

b.精加工

材料

硬度

铣削速度

turn/min

进给量

（mm/turn）

铣削深度

（mm）

刀具（硬质合金）HB HRC 国产进口

TS2 150-170 0.05-0.1 0.25-0.5 YG8, YS25 K10-K20 TS3 270-290 28-32 130-150 0.05 0.25-0.5 YG8, YS25 K10-K20 TS4 360-450 38-48 110-130 0.05 0.25-0.5 YG8, YS25 K10-K20

注：①在铣削过程中，加入普通冷却液可以减少刀具磨损，延长寿命，降低成本，增加产品光洁度。

②使用硬质合金的轴铣刀（带正铣削角的硬质合金铣刀），应让加工方向从材料的边缘往里进行或者预先在边上

导45º倒角，防止崩边。

③如果产品没有异形铣削，我们为客户只留有单边0.5-1mm的加工余量，材料拿回去直接上平面磨床，避免崩

边。

2. 车削：同样车削速度大小和进给量很大程度上受使用的刀具、机床的刚性和稳定性以及冷却液、润滑液的影响。

a.粗加工

材料硬度车削速度 turn/min

进给量

（mm/turn）

铣削深（mm）刀具（硬质合金）

HB HRC 国产进口TS2

240-260(Φ200以下)

220-240(Φ200以上)

0.25-0.3 5(max) YG8, YS25 K10-K20 TS3 270-290 28-32

220-240(Φ200以下)

120-140(Φ200以上)

0.2-0.25 4(max) YG8, YS25 K10-K20 TS4 360-450 38-48

200-220(Φ200以下)

80-120(Φ200以上)

0.15-0.2 3(max) YG8, YS25 K10-K20

b.精加工

材料

硬度铣削速度mm/min

进给量

（mm/turn）

铣削深度

（mm）

刀具（硬质合金）HB HRC 国产进口

TS2 240-260(Φ200

以下)

220-240(Φ200

以上

0.05-0.1 0.25-0.5

YG8,

YS25

K10-K20

TS3 270-290 28-32 220-240(Φ200

以下)

120-140(Φ200

以上)

0.05 0.25-0.5

YG8,

YS25

K10-K20

TS4 360-450 38-48 200-220(Φ200

以下)

80-120(Φ200以

上) 0.05 0.25-0.5

YG8,

YS25

K10-K20

注：①在车削过程中，加入普通冷却液可以减少刀具磨损，延长寿命，降低成本，增加产品光洁度。

②使用硬质合金的车刀，车刀必须与工件中心平齐，或略低于工件中心，但最多不应超过0.5mm，加工TS3和

TS4铜合金产品，应让加工方向从产品的边缘往里进行或者预先在边上导45º倒角。

3. 钻孔，攻丝：

①对TS铜合金产品必须采用镶硬质合金或者整体硬质合金钻头，由于材料切屑不成丝状甚至是粉末状态，所以

钻孔过程排屑困难，较深的钻孔加工建议时不时退刀排屑。

②对TS3和TS4铜合金产品的通孔加工，为了避免出口处出现材料破损现象，使钻头进刀速度放慢

（15-20turn/min），同时转速速度控制在（60-80turn/min），

如果通孔加工较深，为了保证孔径的同心度和避免出口处材料破损，应采用两头接刀方式加工。

③对通孔需要螺纹加工，应在螺纹出口处预先倒角，避免出口处破损。过程中丝攻必须材料优质钨钢材料制作，

攻丝过程速度放慢（12-15turn/min），

注：以上钻孔，攻丝过程中必须采用冷却润滑剂。

4. 锯切：

①对于TS2铜合金产品的锯切加工，可以采用双金属材料锯条，而对于TS3和TS4高硬度材料，最好使用硬

质合金锯条，锯齿的数量应为每公分1个锯齿，（推荐使用：瑞典百固Bahco的硬质合金锯条）。