​五金拉伸模具拉傷的實質及解決措施

工件成形過程中拉傷產生的原因主要有以下兩種（zhǒng）：

一是由於模具凸、凹模表麵的宏（hóng）觀機械凹凸不平或被成形材料與模具凸、凹模（mó）表麵之間（jiān）夾雜其他硬質顆粒，都會（huì）在工件（jiàn）表麵或（huò）模具凸、凹模表麵形成機械的磨損，解決方（fāng）法是對模具（jù）凸、凹模（mó）表麵進行仔細研磨加工，並加強（qiáng）生產環境的管理。

二是由於工件表麵與模具凸、凹模表麵粘著磨損而形成的拉傷，也（yě）是生產（chǎn）中最常（cháng）見的又不容（róng）易解決的一種狀況，以下詳細分析粘著磨損的產生及減少粘著磨損的一些基本措施。解決模具及工件成形過程中的拉傷問題應依照減小粘著磨損的基本原則，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，即被成形工件的（de）原材料方麵、工件與模具之間、模具方麵分別予以分析。

1. 通過對原（yuán）材料進行表麵處理（lǐ），如對原（yuán）材（cái）料進行磷（lín）化、噴塑或其他表（biǎo）麵處理，使被成形材料表麵形成一層非金屬膜層，可以大大減輕或消除工件的拉傷，這種方法往往成本較高，並需要（yào）添加另外的（de）生產設備（bèi）和增加生產（chǎn）工序，盡管這種方法有時有些效果，實際生（shēng）產中應用卻很少。

2.在模具與成形材料之間加一層PVC之類（lèi）的薄膜，有時也可以解決工件的（de）拉傷問題。對於生產線，通過（guò）機構可以達到連續供給薄膜，而對於周期生產的衝壓設備，每生產一件工（gōng）件需加一張薄膜（mó），影（yǐng）響生產效率，此方（fāng）法一般（bān）成本也很高，還會產生大（dà）量廢料，對於小批（pī）量的大型工件（jiàn）的生產采用此種方法是可取的。在一些成形負荷很小的場合，有時（shí）通過添（tiān）加潤（rùn）滑油或加EP(極壓)添加劑的潤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、凹模材料（liào）或對模具凸、凹模（mó）進行表麵處（chù）理，使被成形材料與凸、凹模（mó）這對接觸副性質發生（shēng）改變。實踐表（biǎo）明，這是解決拉傷問題經濟而有效的方法，也是目前（qián）廣泛（fàn）采用的方法。

（1）從模具凸、凹模材料（liào）入手解決工件的拉傷問題，可（kě）以采用硬質合金，一般情況下，由這種材料製作的凸、凹模抗（kàng）拉傷性能很高，存在的問題是材料成本高，不易加工，對於較大型的模（mó）具，由於燒製大型硬質合金塊較困難，即使燒製成功，加工（gōng）過（guò）程中也有可能出（chū）現開裂，成材率低，有些幾乎難（nán）以成形。此外硬質合金性脆，搬（bān）運、安裝使用過程（chéng）中都要極其小心，稍有不慎就有可能出現崩塊或開裂而報廢。另外，由於硬質合金（jīn）的組織結（jié）構（gòu）是由硬質的碳（tàn）化鎢顆粒和軟的粘結相鈷所組成，硬質碳化鎢（wū）顆粒的耐磨抗咬合性能很高，而鈷相由於硬度（dù）很低，耐磨性能較差，使用過程中鈷相會優先磨損，使凸、凹模表麵形成凹凸不平（píng），如此生（shēng）產出來的工件表（biǎo）麵也會出現（xiàn）拉痕，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。采用合適的（de）銅基合金也可解（jiě）決工件的拉傷問題，但銅基合金（jīn）一般硬度較低，易出現磨損超差，在大批量生產的情況下，這種材料的性價比較（jiào）低（dī）。對於較大型的模具，如汽車（chē）覆蓋件的成形模具，大量采用了合金鑄鐵，鑄鐵隻能減輕工件的拉傷，無法消除拉傷問題，要徹底解決拉傷問題需輔以滲氮，鍍硬鉻等（děng）表麵處理。但如（rú）此製作的模具往（wǎng）往壽命比較短，在使用一段時間後，如出現拉傷，又需修模並重新進行表麵處理。

（2）通過（guò）對模具進（jìn）行表麵處理特別是對模具（jù）凸、凹模進行表麵超硬化處理是解決工件表麵拉傷問題經濟而（ér）有效（xiào）的（de）方法。表麵處理方法有多種，比較常用的（de）有（yǒu）：鍍層方麵有鍍硬（yìng）鉻、化學（xué）鍍鎳磷、刷鍍特種合金等；化學熱處（chù）理方麵有各類滲氮、滲硼、滲硫等；表麵超硬化處理方（fāng）麵有化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(VVD)、物理化學氣相沉積(PvD)、"ID覆層（céng）處理（lǐ）。電（diàn）鍍（dù）、化學鍍、刷鍍是通過電化學或化學反應的方法，在工件表麵形成合金鍍層（céng），工藝不同。合金鍍層性能各（gè）異。就耐磨抗（kàng）咬合用途，目前應用較（jiào）多的是鍍硬鉻、化學鍍（dù）鎳磷、刷鍍鎳鎢合金等。對於成形負荷較輕或大型模具采用這些方法有時可以取得一定的效果。這類表麵處理存在的問題是一方（fāng）麵由於表麵硬化層的硬度較低，容易出現（xiàn）磨損，而（ér）鍍層（céng）一旦磨損，拉傷又會出現。另一方麵，鍍（dù）層與基體材料機械結合，在負荷較大的場合，有時使用幾次鍍層就會剝落，而鍍層一（yī）旦剝（bāo）落，其功效也就失去。化學熱處理是將工件放（fàng）入含某種或（huò）某幾種化學元素的介（jiè）質（zhì）中加熱保（bǎo）溫，通過工件與介質的物理化（huà）學作用（yòng），將這種（zhǒng）或這（zhè）幾種元素滲入工件表麵，然後以適當的方式冷卻，從而（ér）改變了工件表麵的成分和組織（zhī）結構，並賦予工件不同的物理、化學和機械（xiè）性能。化學熱處理的種類很多，根據所滲元素（sù）不同分類為：各種滲碳、各種滲氮、各種氮碳或碳氮共滲、滲（shèn）硼、滲硫、滲鋁、滲鋅（xīn）、滲其（qí）他各種金屬等。以耐磨、減摩（mó）、抗拉傷（shāng）為目的的化學熱（rè）處（chù）理目（mù）前常用的是：滲碳、滲氮、滲（shèn）硼、滲硫（liú）幾種。采用合適的模具（jù）材料輔以滲氮、滲硼等化學熱處理往往具有較常規鋼製模具高得多的抗拉傷性能。在（zài）缺（quē）乏其他表（biǎo）麵處（chù）理工藝方法的情況下，這不適為一種較好的選擇，也是較常用的方法。就滲氮處理而言，滲（shèn）氮的化合物層具有很高（gāo）的抗拉傷性能，但（dàn）由於其硬化效果有限(一般l200Hv以下)，且（qiě）化合物層較薄(10 V-m左右)，其耐磨性有限，而（ér）化合物層一旦磨損，拉傷又會出現（xiàn），所以（yǐ）在大批量生產過（guò）程中滲氮處理（lǐ）往往還無法滿（mǎn）足生產要求。就滲硼（péng）工藝而言，其硬化層硬度可達1800 HV，耐磨性較高，但依（yī）據經驗（yàn），滲硼質量的穩定性和滲硼工件變形較（jiào）大以及滲硼層抗拉傷性能（néng）較差是製（zhì）約該技術在成形類模具上應用的幾個重要（yào）因素。滲（shèn）硫技術具有較高的減牽陛能，在一些場合也取（qǔ）得了較好的效果，但（dàn）對於負荷較大的（de）成形類模具，效果有限。表麵超硬（yìng）化處理是指化學氣相（xiàng）沉積(L、，D)、物理氣相沉積(Ev'D)、物（wù）理化學氣相（xiàng）沉積(PVD)、"]-l-J覆層處理。這幾種表麵處理的共同特點是（shì）都可（kě）以在工件（jiàn）表麵形成2 000 HV以上的硬化層，並具有極高（gāo）的耐磨（mó）抗咬合等性能。實踐證明，化學（xué）氣相沉積(O／D)、"ID覆層處理技術是目前（qián）解決工件拉傷效果最（zuì）好的方法。而經物理氣相沉積(PVD)和物理化學氣相沉積(PCVD)的工件，雖然其表麵硬度也可達到2 000-3 000 HV，甚至（zhì）更高，表麵硬化層也具有極高的耐磨、抗拉傷性能，但由於其膜基結合力較CYD和TD覆層（céng）處理差距較大，往往在使用過程中過甲j脫落，發揮不出表麵超硬化層的性能特點，因此這兩種（zhǒng）方法除在載荷較小的情況下有可能具有效果J'l、，一般的成形類模具很難有滿意的效果（guǒ）。

（3）化學氣相沉積(CVD)的碳化鈦c)或碳（tàn）氮化鈦( )之類（lèi）的材料、具有極高的硬度(3 000I-IV以上)，加上其膜基結（jié）合力很高，具有比一般模具材料或經（jīng）其他表麵處理後高得多的耐磨、抗拉份陛能。能夠（gòu）數倍至幾十倍地提高模具的使用壽命。其缺點是處理溫度高．工件變形大．上件CVD處理完以後．需另外重新加熱淬火（huǒ）。而表麵沉積層（céng）在空氣中（zhōng）於400～500℃以上的溫度下加熱會（huì）氧化（huà）．因此後續工（gōng）序要求嚴格，稍有不慎，表麵硬化層就會遭受破壞．嚴藿製約（yuē）了其（qí）在鋼模上的應甩，而主要應用於硬質合金等無相變的材料。此外（wài）．CVD處理過程中的排放物對（duì）環境汙染較大。"ID覆層處理國內又名熔（róng）鹽滲金屬、滲釩等。其原理是通過熱擴散作用於工件表麵形成一層數微米至（zhì）數十微米的（de）碳化釩覆層。"ID覆層處（chù）理的主要特點是：

①覆層硬度高．硬度可達3000I-IV左右．具有極高的耐磨、抗拉傷、耐蝕等性能；

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

③ID覆層處理後可（kě）以直（zhí）接進行淬火．這一（yī）點特別適合（hé）於各類（lèi）模具鋼材；④ID覆層處（chù）理可以重複進行。