五金拉伸模具拉傷的實質及解決措施

工件成形過（guò）程（chéng）中拉傷產生的原因主（zhǔ）要有以下兩（liǎng）種（zhǒng）：

一是由於模具凸、凹模表麵的宏觀機械凹凸不（bú）平或被成形材料與模（mó）具凸、凹模表麵之間（jiān）夾雜其他硬質顆粒，都會在工（gōng）件表麵或模具凸、凹模表麵形成機械的磨損，解（jiě）決方法是對模具凸、凹模表麵進行仔細研磨加工，並加強生產環（huán）境的管理。

二是（shì）由於（yú）工件（jiàn）表麵與模具凸、凹模表麵粘著磨損而形（xíng）成（chéng）的拉傷，也是生產中最常見的又不容易解決的一種狀況，以下詳細分析粘著（zhe）磨損的產生及減少粘著磨損的一些基本措施。解決模具及（jí）工件成形過程中的拉傷（shāng）問題（tí）應依照減小粘著磨損的基本原則（zé），通過改變接觸副的性質作為出發點。以下就構成此對接觸副的三方，即被成形工（gōng）件（jiàn）的原材料方麵、工件與（yǔ）模具之間、模具方麵（miàn）分別予以分析（xī）。

1. 通過對原材料進行表（biǎo）麵處理，如（rú）對原材料進行磷化、噴塑或其他表麵處理，使被成形材（cái）料表麵形成一層非金屬（shǔ）膜層，可以大大減（jiǎn）輕或消除工件的拉傷，這種方法往往成本較高，並需要添加另外的生產設備和增加生產工（gōng）序，盡管這種方法（fǎ）有時有些效果，實際生產中應用卻很少。

2.在模具與（yǔ）成形（xíng）材料之間加（jiā）一層PVC之類的薄膜，有時（shí）也可以解決工件的拉傷問題（tí）。對於生產線，通過機構可以達到連續（xù）供給薄膜（mó），而對於周期生產的衝壓設備，每生產一（yī）件工件需加（jiā）一張薄（báo）膜，影響生產效率，此方法一般成本也很高，還會產生大量廢料，對於小批量（liàng）的（de）大型工件的生產采（cǎi）用此種方法是可取的。在一些成形負荷很小的場合，有時通過（guò）添加（jiā）潤滑油或加EP(極壓)添加劑的潤（rùn）滑油就可以解決工件的拉傷問題（tí）。

3. 模具方麵通過改變模具凸、凹模材（cái）料或對模具凸、凹模進行表麵處理，使被成形（xíng）材料與凸、凹模這對接觸副性質發生改變。實踐表明，這是解決拉（lā）傷問題經濟而有效的方（fāng）法（fǎ），也是目前廣泛（fàn）采用的方法。

（1）從模具凸（tū）、凹模（mó）材料入手解決工件的拉傷問題，可以采用（yòng）硬質合金，一（yī）般情況下，由這種材料製（zhì）作的凸、凹模抗拉傷性能很高，存在的問題是（shì）材料成本高，不易加工，對於較大型的模具，由於燒製大型硬質合金塊較困難（nán），即使燒製成功，加工過程中也有可能出現開裂，成材率低，有些幾乎難以成形。此外硬質合金性脆（cuì），搬運、安裝使用（yòng）過程中都要極其（qí）小（xiǎo）心，稍有不慎就有可能出現崩塊或開（kāi）裂而報廢。另外，由於硬質（zhì）合金的組織（zhī）結構是由硬質的碳化鎢顆粒（lì）和（hé）軟的粘結相鈷所（suǒ）組成，硬質碳化鎢顆粒的耐磨抗咬合性能很高（gāo），而鈷相由於硬度很低，耐磨性能較差（chà），使用過程中鈷相會優先（xiān）磨損（sǔn），使凸（tū）、凹模表麵形（xíng）成凹凸不平，如此生產出來的工件表麵也會出現拉（lā）痕（hén），此時需對模具凸、凹模表麵進行研磨拋光後方可進行再生產（chǎn）。采用合適的（de）銅基合金也可（kě）解決工件的拉傷問題，但銅基合金一般硬度較低，易出現磨損（sǔn）超差，在大批量生產的情況下，這種材料的性價比較低。對於較大型的模具，如汽車覆蓋件的成形模具，大量采用了合金鑄鐵，鑄鐵隻（zhī）能減輕工件（jiàn）的拉傷，無法消除拉傷問題，要徹底解決拉傷問（wèn）題需輔以滲氮（dàn），鍍硬鉻等表麵處理。但如此製作的模具往往壽命比較短，在使用一段時間後，如（rú）出現拉傷，又需（xū）修模並重新進行表麵處理。

（2）通過對模具進行表麵處理特別是對模具凸、凹模進行（háng）表麵超硬化處理是解決工件表麵拉傷問題經濟而有效的（de）方法。表麵處理方法有多（duō）種（zhǒng），比較常用的有：鍍層方麵有鍍硬（yìng）鉻、化學鍍鎳磷、刷鍍特種合金等（děng）；化學熱處理方麵有各類滲氮、滲（shèn）硼、滲硫等；表（biǎo）麵超硬化處理方麵有化學氣相沉積（jī）(CVD)、物理氣（qì）相沉積(VVD)、物理化學（xué）氣相沉積（jī）(PvD)、"ID覆層處理。電鍍、化學鍍、刷鍍是通過電化學或化學反應的方法，在工件表麵形成合（hé）金鍍層，工藝不同。合金（jīn）鍍層性能各（gè）異。就耐磨（mó）抗咬合用途，目前應用較多的是鍍（dù）硬鉻、化學鍍（dù）鎳磷、刷鍍鎳（niè）鎢合金等。對於成形負荷較輕或大型模具采用這（zhè）些（xiē）方法有時可以（yǐ）取得一定的效果（guǒ）。這（zhè）類表麵處理存在的問題是一方麵由於表（biǎo）麵硬化（huà）層的硬度較低，容易出現磨（mó）損，而鍍層一旦磨損，拉傷又會出現。另一方麵，鍍層與基體材料（liào）機械結合，在負荷較大的場合，有時使用幾次鍍層就會（huì）剝落，而鍍層一旦剝落，其功效也就失去。化學熱處理是將（jiāng）工件放入含某種或某幾種化學元素的介質中加熱保溫，通過工件與介（jiè）質的物理（lǐ）化學作用，將這種或這幾種元素滲入工件表麵，然後以（yǐ）適當的（de）方（fāng）式冷卻，從而改變了（le）工（gōng）件（jiàn）表麵的成分（fèn）和組織結構（gòu），並賦予工件不同（tóng）的物理（lǐ）、化（huà）學和機械性（xìng）能。化學熱處理的種類很多，根據所滲元素不（bú）同分類為：各種滲（shèn）碳、各種滲氮、各（gè）種氮碳或（huò）碳氮共滲、滲硼、滲硫、滲鋁、滲鋅、滲其他各種金屬等。以耐磨、減摩、抗拉傷為目的的化學（xué）熱處理目前常用的是：滲碳、滲氮（dàn）、滲硼、滲硫幾種。采用合適的模具材料輔以滲氮、滲硼等化學熱處理往往（wǎng）具有較（jiào）常規鋼製模具高得多的（de）抗拉傷性能。在缺（quē）乏其他表麵處理工藝方法的情況下，這不適為一種較好的選擇，也是較常（cháng）用的方法。就滲氮處理（lǐ）而言，滲氮的化合物層（céng）具有很高的抗拉傷性能（néng），但由於其硬化效果有限(一般l200Hv以下)，且化合物層較薄(10 V-m左右)，其耐磨性有限，而化合物層一旦磨損，拉傷（shāng）又會出現，所以在大批量生產（chǎn）過程（chéng）中滲氮處理往往（wǎng）還無法滿足生產要求。就滲硼（péng）工藝而言，其硬化層（céng）硬度可（kě）達1800 HV，耐磨性較高，但依據經驗，滲硼質量的穩定性和滲硼工件變形較大以及滲硼層（céng）抗拉傷性（xìng）能較差是製（zhì）約該技術在成形類模具上應用的幾個重要因（yīn）素（sù）。滲硫技術具有較高（gāo）的減牽陛能（néng），在一（yī）些場合也取得了（le）較好的效果，但對於負荷較（jiào）大的成形類模具（jù），效（xiào）果有限。表麵超硬化處理是指化學氣相沉積(L、，D)、物理氣相（xiàng）沉（chén）積(Ev'D)、物理化學氣相沉積（jī）(PVD)、"]-l-J覆層處理。這（zhè）幾種表麵處（chù）理的共（gòng）同特點是都（dōu）可以在工件表麵形成2 000 HV以上的硬化層，並具有極高的耐磨抗咬（yǎo）合等性能。實（shí）踐證明，化學氣相沉積(O／D)、"ID覆層處理技術是目前解（jiě）決工件拉傷效果最好的方法。而經物理氣相沉（chén）積(PVD)和物理化學氣相沉積(PCVD)的工（gōng）件，雖然其表麵硬（yìng）度也可達到2 000-3 000 HV，甚至（zhì）更高，表麵硬化層也具有極高的耐磨、抗拉（lā）傷性能，但由於其膜基（jī）結合力（lì）較CYD和TD覆層處理差距較大，往往在使用過（guò）程中過甲j脫落，發揮不出表麵超（chāo）硬化層（céng）的性能（néng）特點，因此這兩種方法除在載荷較（jiào）小的情況（kuàng）下有可能具有效果J'l、，一般的成（chéng）形類模具很難有滿意（yì）的效果。

（3）化學氣（qì）相沉（chén）積（jī）(CVD)的碳化鈦c)或碳氮化鈦( )之類的材料、具有極高的硬度(3 000I-IV以上)，加上其膜基結合力很（hěn）高，具有比一（yī）般模具材料或經其他表麵處理後（hòu）高得多的（de）耐磨、抗拉份陛能。能夠數（shù）倍至幾十（shí）倍（bèi）地提高模具的使用（yòng）壽命（mìng）。其缺點是處理溫度高．工件變形大．上件CVD處理完以後（hòu）．需另外重新加熱淬火。而表麵（miàn）沉積層在空氣中於400～500℃以上的溫度下加熱（rè）會氧化．因此後續工（gōng）序要求嚴格，稍有不慎，表麵（miàn）硬化層就會遭受破壞．嚴（yán）藿（huò）製約了其在鋼模（mó）上的應甩，而主要應用於硬質合金（jīn）等無相變的（de）材料（liào）。此（cǐ）外．CVD處理過程中的排放物對環境汙染較大。"ID覆層處理國內又名熔鹽滲金屬、滲釩等。其原理是通過熱擴散作用於工（gōng）件表麵形成一層數（shù）微米至（zhì）數十微米的碳化釩覆層。"ID覆層處理（lǐ）的主要特點是：

①覆（fù）層硬度高（gāo）．硬度可達3000I-IV左右．具有極高的耐磨、抗拉傷、耐（nài）蝕等性能；

②由於是通過擴散形成的，所以覆層與基體具有冶金結合，這一點在成形類模具上的應用（yòng）極其重要；

③ID覆層處（chù）理後可（kě）以直接（jiē）進行淬火．這一點特別適合於各類模具鋼材；④ID覆層處理（lǐ）可以重複進行。