影响冷挤压模具寿命的因素主要有：模具结构、挤压工艺、模具加工、模具材料及热处理、使用与维护等。为了提高冷挤压模具寿命，可从以下方面采取措施加以控制。

（1）提高模具材料的质量和应用新材料 提高冷挤压模材料的冶金质量，如采用电渣重熔、真空熔炼等技术；选用新材料（如超高强度钢制作凸模），满足模具的工作需要。

（2）正确选用模具材料 模具材料的选择应以被挤压材料的种类、模具工作条件、失效形式、挤压方式等为依据。硬质合金及钢结硬质合金硬度高、抗压强度高、耐磨性好，可使冷挤压模寿命显著提高。

1）钢结硬质合金。钢结硬质合金制造的各类冷挤压模具的应用情况见表4-32。由表4-32可见，钢结硬质合金制造的冷挤压模具，使用寿命比模具钢制造的模具提高数倍甚至上百倍。由于钢结硬质合金模具寿命长，但生产工艺较为复杂，故大批量生产时比较适用。

表4-32 钢结硬质合金制造的各类冷挤压模具的应用情况

2）RW钢结硬质合金。这是以体积分数为40%的碳化物作为硬质相，以体积分数为60%的铬钨工具钢作为黏结相，采用粉末冶金烧结而成的一种新型热挤压模具材料。经淬火回火后，在550℃工作条件下，能保持足够的抗弯强度、较好的热硬性和高的耐磨性。

实例 连续冷挤压机，用于挤压扇形铝实心塑力电缆，原来使用3Cr2W8V钢制模具，只能挤压300m即损坏，而采用RW40钢结硬质合金制造模具，经1040℃淬火，油冷和550℃×2次回火后，挤压4671m后仍能使用，可大幅提高模具使用寿命。

（3）合理设计模具结构 保证模具具有足够的强度、刚度、可靠性及良好的导向性能；模具结构尽量避免形成较大应力集中；根据凹模的材料而选用不同的优化设计方法；采用新型模具结构。例如反挤压凹模结构采用整体式时，易在底部圆角r处产生开裂，而采用组合与镶嵌结构，则模具寿命显著提高。

（4）采用合理的锻造工艺 严格执行模具的锻造工艺规范；充分打碎碳化物，使其呈弥散均匀分布，采用高锻造比变向镦拔方法。

（5）采用强韧化处理和表面强化处理工艺

1）低温淬火、低碳马氏体淬火。

实例1 LD钢冷挤压凸模，用于挤压铝套，按常规工艺1100～1150℃加热淬火后，使用寿命仅为3000～4000次；改用低温淬火（1050℃×25min盐浴加热油淬和200℃×2.5h回火）后，获得板条马氏体+弥散碳化物组织，硬度为60～61HRC，使用寿命提高到2万次。

实例2 选用20CrMnTi钢制作该铝套冷挤压模，采用低碳马氏体淬火工艺（950℃加热、盐水淬火）后，不回火直接使用，模具硬度为46～48HRC，压制铝套2000多件，且仍可继续使用。

2）高温淬火+等温淬火+高温回火工艺。

实例 W18Cr4V钢制冷挤凸模，采用高温淬火+等温淬火+高温回火工艺后，模具寿命由原来的几百件提高到3万件以上。其热处理工艺：800～850℃×8min预热，（1260±5）℃×4min高温加热淬火，（280±10）℃×3h等温淬火，（560±10）℃×90min×3次回火，空冷。

3）贝氏体等温淬火。

实例 W18Cr4V钢制冷挤压凸模，经1280℃加热，在260℃硝盐中等温4h，空冷，并进行正常回火3次。凸模硬度为62～64HRC，下贝氏体约55%（体积分数），马氏体35%（体积分数），凸模寿命可提高1～2倍。(www.daowen.com)

4）低温淬火与氮碳共渗。

实例 “解放”牌载货汽车活塞销冷挤压凸模（见图4-18），采用W6Mo5Cr4V2钢制造，采用不同热处理工艺时，模具寿命如下：

高温淬火：淬火加热温度为1220～1230℃，油冷，回火560～580℃×1.5h×3次，回火后硬度>62HRC。采用高温淬火的模具常因脆裂而报废，模具寿命仅为400件。

低温淬火：淬火加热温度为1150℃，210℃×1h×2次回火，模具硬度为60～61HRC，由于耐磨性差，使用寿命仅1100～1500件。

图4-18 活塞销冷挤压凸模示意

1—下凸模 2—凹模 3—活塞销 4—上凸模

氮碳共渗工艺：淬火加热温度1190℃，540℃回火2h，540℃氮碳共渗2h，处理后凸模寿命达到6000件以上。

（6）保证机械加工质量 严格保证模具加工质量，应做到凸模过渡部分圆滑过渡，工作部分与夹紧部分同心；凸模两端不留中心孔，以避免应力集中而开裂；凸、凹模表面的表面粗糙度值应满足要求；模具工作部分的研磨和抛光工序应在最终热处理后进行；在对模具工作部分磨削时，应按磨削工艺规程进行，避免因磨削发热过大而引发表面裂纹。

（7）采用合理的挤压工艺

1）选用合理的变形方式。选用单位挤压力较小的变形方式；充分考虑摩擦阻力在挤压过程中的作用，使摩擦力利于金属的流动。

2）选用合理的变形程度。选用较低的挤压速度；采用多工序和小变形量来减小模具的单位挤压力；严格控制变形程度。

3）采用最佳的模具形状。寻找最佳的模具形状，减少单位挤压力，如正挤压凹模，当凹模角度α在30°左右时单位挤压力较小。

4）对于被加工毛坯进行严格的预备热处理。严格执行退火工艺规范，对毛坯进行合理的退火软化处理，以保证硬度要求。

5）采用合适的被加工毛坯形状。原则要有利于减少挤压工序的变形程度；有利于挤压成形时的金属流动；有利于挤压成形模具型腔内定位，减少凸模所受的偏心力；保证预制毛坯上下两端面的平行度。

（8）合理使用和维护模具 模具使用前进行预热和使用过程中进行冷却；对于受力较为严重的模具，应在使用过程中进行160～200℃的去应力回火；良好的润滑条件以减少模具磨损；建立模具的维修和保养制度。