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什么是钻尾模具?自钻尾螺丝冷镦模具完整指南

详解钻尾模具的工作原理、冷镦成型工艺、材料选择(钨钢 vs 高速钢)、L1-L6系列规格选型,帮助螺丝厂选择最适合的钻尾模具。

钻尾模具自钻尾螺丝冷镦模具选型

什么是钻尾模具?

钻尾模具是一种精密冷镦工具,用于螺丝生产线上成型自钻尾螺丝(也称 TEK 螺丝、DIN 7504 螺丝)的钻尖部分。

在生产过程中,一对配对模具夹住高速旋转的螺丝毛坯,通过冷镦工艺将尖端塑性变形为锋利的多槽钻头几何形状——整个过程不切削、不去除材料。与机加工不同,冷镦保留了金属的晶粒流向,使成型的钻尖强度更高、一致性更好。

冷镦成型工艺流程

钻尾模具的冷镦成型过程如下:

  1. 毛坯制备 — 线材经过切断和打头,形成带预制杆部的螺丝毛坯。
  2. 模具对准 — 配对模具安装在搓尖机上,精确对准螺丝轴线。
  3. 冷镦成型 — 模具在高速(通常 200-400 件/分钟)下合拢,塑性变形毛坯尖端,形成钻尖几何形状。
  4. 脱模 — 成品螺丝弹出,循环重复。

整个搓尖操作每颗螺丝仅需零点几秒,是生产线上最快的工序之一。

模具质量为什么重要?

模具质量直接影响三个关键生产指标:

  • 螺丝废品率 — 模具几何形状或表面光洁度不佳,会导致钻尖不一致,废品率上升。
  • 换模周期 — 优质模具的精密几何形状和镜面抛光槽面能大幅延长使用寿命,减少停机换模时间。
  • 钻孔性能 — 成品螺丝必须能干净利落地穿透钢板、铝板等基材。模具质量决定了自钻尖在实际应用中的钻孔可靠性。

这就是为什么全球紧固件制造商都选择专业钻尾模具制造商,而非通用模具供应商。

模具材料:钨钢 vs 高速钢

钻尾模具主要采用两种材料制造:

钨钢(硬质合金 WC)

  • 硬度:HRA 90+
  • 适用场景:大批量生产线
  • 优势:使用寿命最长——通常是高速钢的 10 倍
  • 取舍:单价较高,但单颗螺丝分摊成本更低

SKH 高速钢(M2 / M9 / M51)

  • 硬度:HRC 62-65
  • 适用场景:中小批量生产、特种螺丝、试制阶段
  • 优势:韧性优异,初始投入更低
  • 取舍:使用寿命较短,需要更频繁换模

可选增强: 两种材料均可进行 PVD(物理气相沉积)涂层处理。涂层能提升表面硬度、改善冷镦润滑性,使模具寿命延长 20-50%。

模具系列:L1 到 L6

钻尾模具按所成型的槽长分为六个系列:

| 系列 | 槽长 | 螺丝规格范围 | 应用场景 | |------|------|-------------|---------| | L1 | 2.7ℓ | IFI #4-#14 | 薄板 | | L2 | 4.0ℓ | IFI #4-#14 | 轻型钢构 | | L3 | 5.7ℓ-7.5ℓ | IFI #8-#14 | 中型钢构 | | L4 | 9.2ℓ-11.7ℓ | IFI #8-#14 | 重型钢构 | | L5 | 13.0ℓ-14.5ℓ | IFI #12-#14 | 结构钢 | | L6 | 16.5ℓ-17.7ℓ | IFI #12-#14 | 厚型结构钢 |

选型原则: 根据目标基材厚度匹配 L 系列。L1 用于薄板,如果打厚钢板钻尖长度不够;L6 用于厚板,如果打薄板则浪费材料且钻尖过长。

模具款式:MA、MB 和 MC

每个 L 系列内,模具分为三种几何款式:

  • MA 款(Style I) — 适用于小规格螺丝(IFI #4-#8),钻尖几何紧凑,用于轻型薄板。
  • MB 款(Style II) — 使用最广泛的款式,覆盖中等规格(IFI #6-#12),适用于大多数应用场景。
  • MC 款(Style III) — 适用于最大规格重型螺丝(IFI #12-#14),仅在 L4、L5、L6 系列中使用。

如何选择正确的钻尾模具

按以下步骤选型:

  1. 确认螺丝标准 — IFI(美标)还是 DIN(欧标)?
  2. 确定螺丝规格 — #4 到 #14(IFI)或 ST2.9 到 ST6.3(DIN)。
  3. 匹配基材厚度 — 决定 L 系列(薄板选 L1,厚板选 L6)。
  4. 选择模具款式 — 小规格选 MA,中等选 MB,大规格选 MC。
  5. 选择模具材料 — 大批量选钨钢,中小批量或特种规格选高速钢。

总结

钻尾模具是决定自钻尾螺丝质量和生产效率的核心模具。选择正确的模具——正确的系列、款式和材料——直接影响废品率、生产连续性和终端产品性能。

众联达精密模具生产全系列钻尾模具(L1-L6),材料涵盖钨钢和 SKH 高速钢,规格覆盖 IFI #4-#14、DIN ST2.9-ST6.3。查看完整规格表联系我们获取报价

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