钨钢模具，以其高硬度、高强度、耐腐蚀、耐高温和膨胀系数小等特性，在工业生产中扮演着重要角色。然而，在使用过程中，钨钢模具的变形和开裂问题时有发生，这不仅影响了模具的使用寿命，还可能对生产效率和产品质量造成严重影响。因此，如何有效预防钨钢模具的变形和开裂，成为模具制造和使用过程中必须重视的问题。

一、合理设计与选材

模具的设计是预防变形和开裂的第一道防线。设计师在设计模具时，应充分考虑模具的使用性能、制造工艺性、结构的合理性及几何形状的对称性。

避免尖角和厚薄悬殊的截面

模具的截面设计应尽量均匀，避免厚薄悬殊和尖角的出现。在厚薄交界处，应采用平滑过渡的方式，以降低模具截面的温差，减小热应力，从而减小变形和开裂的风险。

增加工艺孔

对于无法保证截面均匀及对称的模具，设计师可以在不影响使用性能的前提下，通过增加工艺孔或变不通孔为通孔的方式，来减小淬火过程中截面的温差，降低热应力，从而改善模具的变形情况。

采用封闭及对称结构

模具形状为开口或不对称结构时，淬火后应力分布不均匀，极易变形。因此，对于易变形的槽形模具，应尽量在淬火前留筋，淬火后再切除。这样能有效防止淬火变形。

选用合适的材料

热处理变形、开裂与所用钢材及其质量密切相关。在选材时，应根据模具的使用性能要求，综合考虑模具精度、结构和尺寸大小，以及加工对象的性质、数量和加工方式等因素。对于易变形、开裂的模具，可选用强度较高、临界淬火冷却速度较慢的合金工具钢。同时，要加强对原材料的检验和管理，防止因原材料缺陷而导致模具热处理开裂。

二、优化热处理工艺

热处理是模具制造过程中不可或缺的一环，也是影响模具变形和开裂的重要因素。

制定合理的热处理技术条件

合理制定技术条件（包括硬度要求）是防止淬火变形、开裂的一条重要途径。局部硬化或表面硬化就可以满足使用要求的，尽量不要整体淬火。对于整体淬火模具，局部可放宽要求的，也不要强求一致。此外，对于所选用的钢种，不能以其所能达到的最高硬度作为设计时规定的技术条件，因为最高硬度往往是用尺寸有限的小试样测得的，与实际尺寸较大的模具所能达到的硬度相差很大。追求最高硬度往往会增大淬火变形与开裂倾向。

控制淬火冷却速度

淬火冷却速度是影响模具变形和开裂的关键因素之一。过快的冷却速度会导致模具内部产生过大的热应力和组织应力，从而增加变形和开裂的风险。因此，在淬火过程中，应根据模具的材料和尺寸，选择合适的冷却介质和冷却方式，以控制淬火冷却速度。

进行去应力退火或时效处理

对于精密模具，切削加工或磨削加工产生的应力会引起变形与开裂。因此，在工艺流程中增加去应力退火或时效处理步骤，能有效减少变形并防止开裂。去应力退火可以消除切削加工应力，时效处理则可以消除磨削应力，稳定尺寸。

三、严格控制制造工艺

制造工艺的优劣直接影响模具的质量和性能。在钨钢模具的制造过程中，应严格控制各个环节的制造工艺。

合理锻造

合理进行锻造是减小热处理变形，保证模具有较高寿命的关键。特别是对于合金钢模具，必须经过充分锻造，使钢内部碳化物偏析程度达到最小。在锻造过程中，应控制锻造方法、锻造比、加热速度和终锻温度等参数，以获得均匀的基体组织。

预先热处理

模具变形与开裂不仅与淬火过程中产生的应力有关，还与淬火前的原始组织和残余内应力有关。因此，在淬火前进行预先热处理（如调质处理或球化退火）是十分必要的。预先热处理可以改善模具的基体组织，减小淬火前后的比体积差，从而降低变形和开裂的风险。

精密加工

精密加工是模具制造的最后一道工序，也是保证模具尺寸精度和表面质量的关键环节。在加工过程中，应选择合适的加工方法和刀具参数，确保模具的尺寸精度和表面质量。同时，对于事先无法预料变形大小和方向的模具，可在型腔未加工到设计尺寸前进行一次试淬，根据其变形特点留出相应的机械加工余量。

四、注意模具的使用和维护

模具的使用和维护也是预防变形和开裂的重要环节。

正确使用模具

在使用模具时，应严格按照操作规程进行。避免使用不当的冲床吨位和冲裁力，以及过深的调模深度。同时，要确保模具的安装和定位准确，避免产生过大的应力和变形。

定期维护和检查

定期对模具进行维护和检查，及时发现并处理潜在的问题。对于表面有划痕、氧化等质量问题的模具，应及时进行修复或更换。同时，要关注模具的磨损情况，及时更换磨损严重的部件。

合理存放和保管

模具在不使用时，应存放在干燥、通风的地方，避免受潮和氧化。同时，要避免模具与其他硬物碰撞和摩擦，以免产生损伤和变形。

五、提升制造人员素质

制造人员的素质直接影响模具的质量和性能。因此，提升制造人员的素质也是预防模具变形和开裂的重要措施之一。

加强培训和教育

定期对制造人员进行培训和教育，提高他们的专业技能和知识水平。通过培训和教育，使制造人员了解模具的设计、制造和使用知识，掌握正确的操作方法和工艺流程。

建立激励机制

建立激励机制，鼓励制造人员积极学习和创新。对于在工作中表现突出的制造人员，应给予适当的奖励和表彰，以激发他们的工作热情和创造力。

营造良好的工作氛围

营造良好的工作氛围，使制造人员能够在一个舒适、愉快的环境中工作。通过加强团队合作和沟通交流，提高制造人员的工作效率和协作能力。

预防钨钢模具的变形和开裂是一个系统工程，需要从设计、选材、热处理、制造工艺、使用和维护等多个方面入手。通过合理设计与选材、优化热处理工艺、严格控制制造工艺、注意模具的使用和维护以及提升制造人员素质等措施的实施，可以有效降低模具变形和开裂的风险，提高模具的使用寿命和性能稳定性。同时，这也需要模具制造企业和使用单位共同努力，不断加强技术研发和管理创新，以推动模具制造行业的持续健康发展。