五金模（mó）具（jù）拉傷的（de）原因及解決措施

工件（jiàn）成形過程中（zhōng）拉傷產生的原因主要有以下兩種：

一是由於模具（jù）凸、凹模（mó）表麵的（de）宏觀機械凹凸不平或被成形材料與模具凸、凹模表麵之間夾雜其他硬質顆粒（lì），都會在工（gōng）件表麵或模具凸、凹模表麵（miàn）形成機械的磨損，解決方（fāng）法是對模（mó）具凸、凹模表麵進行仔細研磨加工，並加強生產環境的管理。

二是由於工件表麵（miàn）與模具凸、凹模表麵（miàn）粘著磨損而形成的拉傷，也是生產中最常見的又不容易解決的一種狀況，以下詳細分析粘著磨損的產生及減少粘著磨損的一些基本措（cuò）施。解決模具（jù）及工件成形過程中的拉傷問題應依照減小粘著（zhe）磨（mó）損的基本原（yuán）則，通過改變接觸（chù）副的性質作為（wéi）出發點。以（yǐ）下就（jiù）構成此對接觸副（fù）的三方，即被成形工件的原材料方麵、工（gōng）件與模具之間、模具（jù）方（fāng）麵分別予以分析。

1. 通過對原材料（liào）進行表麵處理，如對原材（cái）料進行磷化、噴塑或（huò）其他表麵處理，使被成形材料表（biǎo）麵形（xíng）成一層非金屬膜層，可以大大減輕或消除工（gōng）件的拉傷，這種方法往往成本較高（gāo），並（bìng）需要添（tiān）加另外的生產設備和增加生產工序，盡管這種方法有時有些（xiē）效（xiào）果，實際生產中（zhōng）應用卻很少。

2.在模（mó）具與成形材料之（zhī）間（jiān）加一層PVC之類的（de）薄膜，有時也可以解決工件的拉傷問題。對於生產線，通過機（jī）構（gòu）可以達到連（lián）續供給薄膜，而對於周期生產的衝壓設備，每生產一件工件需加一張薄膜，影響（xiǎng）生產效率，此方法一般成本也很高（gāo），還會產生（shēng）大量廢料，對於小批量的大型工件的生產采用此種方法（fǎ）是可取的（de）。在一些成形負荷很（hěn）小的場合，有時通過添加潤滑油或加EP(極壓)添加劑的潤滑油就可以解決工（gōng）件的拉傷問（wèn）題。

3. 模具方麵通過改變模具凸、凹模材料或對模具凸、凹模進行表麵（miàn）處理，使被成形材料與凸、凹模這對接觸副性質發生改（gǎi）變。實踐表明，這是解決（jué）拉傷問（wèn）題經濟而有效的方法，也是目前（qián）廣（guǎng）泛采用的方法。

（1）從模具凸、凹模材料入手解決工件的拉傷問題，可以采用硬質合金，一般情況下，由這種材（cái）料製作的凸、凹模抗拉傷性能很高（gāo），存在的問題是材料成本高，不（bú）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，即使燒製成功，加工過程中也有可能出現（xiàn）開裂，成材率低，有些幾乎難以成形。此外硬質合金性脆，搬運（yùn）、安裝使用過程中都要極其（qí）小心，稍（shāo）有不慎就有可能出現崩塊或（huò）開裂而報（bào）廢。另外，由於硬質（zhì）合金的組織結構（gòu）是由硬質的碳化鎢顆粒和軟的粘結相鈷所組（zǔ）成，硬質碳化鎢顆粒（lì）的耐磨抗咬合性能很高，而鈷相由於硬度很低，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，如此生產出來的工件表麵也會出現拉痕，此時需對模具凸、凹模表麵進行（háng）研磨拋光後方可進行再（zài）生產。采用合適的（de）銅基合金也（yě）可解決工件的拉傷（shāng）問題，但銅基合金一般硬度較低，易出現磨損超（chāo）差，在大批量生產的情況下（xià），這（zhè）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（jù），大量采用（yòng）了合金鑄鐵，鑄（zhù）鐵（tiě）隻能減（jiǎn）輕工件（jiàn）的拉傷，無法消除拉傷問題，要徹底解決（jué）拉傷（shāng）問題需輔以滲氮，鍍硬鉻等（děng）表（biǎo）麵處理。但如（rú）此（cǐ）製作的模具往往壽命比較短，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）通過對模具進行表麵處理特別是對模（mó）具凸、凹模進行表（biǎo）麵超（chāo）硬化處理是解決工件表麵拉（lā）傷問題經濟而（ér）有效的方法。表麵處理方法有多種，比較常用的有：鍍層（céng）方麵有鍍硬鉻、化（huà）學鍍鎳磷（lín）、刷鍍特種合金（jīn）等；化學熱處理方（fāng）麵有各類滲氮、滲硼、滲硫等；表麵超硬化處（chù）理方（fāng）麵有化學氣相沉積(CVD)、物理氣（qì）相沉積(VVD)、物理化學氣相沉積(PvD)、"ID覆（fù）層處理。電鍍、化學鍍、刷鍍是通過電（diàn）化學或化學反應的方法，在（zài）工件（jiàn）表麵形成合金鍍（dù）層，工藝不同。合金鍍層性能（néng）各異。就耐磨抗咬（yǎo）合用途（tú），目（mù）前（qián）應用較多的是鍍硬鉻、化學鍍鎳磷、刷鍍鎳鎢合金等。對（duì）於成形負荷較輕或大型（xíng）模具采用這些方法有時可以取（qǔ）得一定的效果。這類表麵處理存在（zài）的問題是一方麵由於表麵硬化層的硬（yìng）度（dù）較低，容易出（chū）現磨損，而鍍層一旦（dàn）磨損，拉（lā）傷又會出現。另一方麵，鍍層與基體材料機械結合，在負荷（hé）較大的場合，有時使用幾次鍍層就會剝落，而（ér）鍍層（céng）一旦（dàn）剝落，其功效也就失去。化學熱處理是將工件放入含某種或某幾種化學元（yuán）素的介質中加熱保溫，通過工件與介質的物理化（huà）學作用，將這種或這幾種元素滲入工件表麵，然（rán）後以適當的方式冷卻，從而改變（biàn）了工件表麵的成分和組織（zhī）結構，並賦予工（gōng）件不同的物理、化學和機械性（xìng）能。化學熱處理（lǐ）的種類很多，根據所滲元素不同分類為：各（gè）種滲碳、各種（zhǒng）滲（shèn）氮、各（gè）種氮碳或碳（tàn）氮共（gòng）滲、滲硼、滲硫、滲鋁、滲（shèn）鋅、滲其（qí）他各種金屬等。以耐磨、減摩、抗拉傷為目（mù）的（de）的（de）化學熱處理目前常（cháng）用的是：滲碳（tàn）、滲氮、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）具有較常規鋼製模具高得多的抗拉傷性能。在缺乏其他表麵處理工藝方法的（de）情況下，這不適為一種較好的選擇，也（yě）是較常用的方法。就滲氮處理而言，滲氮的化合物層具有很（hěn）高的抗拉傷性能，但由於其硬化效果有限(一般（bān）l200Hv以下)，且化合物層較薄（báo）(10 V-m左右)，其耐磨（mó）性（xìng）有限，而化合物層一旦磨損，拉傷又會出現，所以在（zài）大批量生產過程中滲氮處（chù）理往往還無法滿足（zú）生產要求。就滲硼工藝而言，其硬化層硬度（dù）可達1800 HV，耐磨性較高，但依據經驗，滲（shèn）硼質量的穩定性（xìng）和滲硼工件變形較大以及滲硼層抗拉傷性能較差是製約該技術在成形類模具上應用的（de）幾個重要因素。滲硫技術具有較高（gāo）的減牽陛能，在一些場合（hé）也取得了較好的效果，但（dàn）對於負荷較大（dà）的成形類模具，效果有限。表麵超硬化處理是（shì）指化學氣相沉積(L、，D)、物理氣相沉積(Ev'D)、物理化學氣相沉積(PVD)、"]-l-J覆層處理。這幾種（zhǒng）表麵處理的共同特點是都可以在（zài）工件表麵形成2 000 HV以上的硬化層，並具有極高的（de）耐磨抗咬合等性能（néng）。實踐證明，化（huà）學氣相沉積(O／D)、"ID覆層處理技術是目前解決工件拉傷效果最好的方（fāng）法。而經物（wù）理氣相沉積(PVD)和物理（lǐ）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，甚至更高，表麵硬化層也具有極高（gāo）的耐磨、抗拉傷性能，但由於其膜基結合力較CYD和TD覆層處理差距較大，往往在使用過程中過甲j脫（tuō）落，發揮不出表麵超硬化層的性能特點（diǎn），因此這兩種方法（fǎ）除在載荷較小的情（qíng）況下有可能具有效果J'l、，一般（bān）的成形類模具很難有（yǒu）滿意的（de）效果。

（3）化學氣（qì）相沉積(CVD)的碳化鈦c)或碳氮化鈦( )之類的材料、具有極高的硬度（dù）(3 000I-IV以（yǐ）上)，加（jiā）上其膜基結合力很高，具（jù）有比一般模具材料或（huò）經其他表麵處理後高得多的（de）耐磨、抗拉份陛能。能夠數倍至（zhì）幾十倍地（dì）提高模具的使用壽命。其缺點是處理溫度高．工件（jiàn）變形大．上件CVD處理完以後．需另外重新加熱（rè）淬火。而表麵沉積層在空氣中於400～500℃以上的溫度下加熱會氧（yǎng）化．因（yīn）此後（hòu）續工序要求嚴格，稍有不慎，表（biǎo）麵硬化（huà）層就會遭受破壞．嚴藿製約了其在（zài）鋼模上（shàng）的應甩（shuǎi），而（ér）主要應（yīng）用於硬質合（hé）金等無相變的材料。此（cǐ）外．CVD處理過程中的排放物對環境汙染較大。"ID覆（fù）層處理國內（nèi）又名熔鹽滲金屬、滲釩（fán）等。其原（yuán）理是通過熱（rè）擴散作用於（yú）工件表麵形成一層數微米至數十微米的碳化釩覆層。"ID覆層處理的主要特（tè）點是（shì）：

①覆層（céng）硬度高（gāo）．硬度可（kě）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（tōng）過擴散形（xíng）成的，所以覆層與基體具有冶金結合，這一點在成形類模（mó）具（jù）上的應用極其（qí）重要；

③ID覆層處理後可以直接進行（háng）淬火．這一點特別適合於各類模具（jù）鋼材；④ID覆層處理可以重複進行。

大量的實踐證明。在成形類模（mó）具上采（cǎi）用該技（jì）術具有其他表麵處理無法比擬的使用效果，在一些場合具有比硬質合金更好的效果。由於ID覆層處理技術的設備相（xiàng）對而言比較簡單，成本較低．無公害，目前該技術在日（rì）本、美國等都已得到廣泛的應（yīng）用（yòng） 國內70年代即已開始研（yán）究該技術．到目前已有數十家單位對該技術進行過（guò）研（yán）究。通過十餘年的科研和實踐．已使該技（jì）術達到長期穩定生產的要求．並（bìng）已成功應用到汽車、家電、五（wǔ）餘製管、冶金等行業的拉伸（shēn）、彎曲、翻邊、輥壓成形、冷鐓、粉末冶金等類模具上，取得了（le）極優的使用效果。綜上所述，解決工件及（jí）模具凸、凹模表麵拉傷問題的方法很（hěn）多，對於具體的個（gè）案，應（yīng）根據（jù）工件和載荷大小、生（shēng）產批量、被加工材料的種（zhǒng）類等情況選擇相應的方法（fǎ）。在所（suǒ）有解決拉（lā）傷（shāng）問題的（de）方法中，以采用硬質合金為模具材料（liào）和對模具凸、凹模（mó）表麵進行（háng）化學氣（qì）相沉積(CVD)、TD覆層處理（lǐ）為最好。其中又以"ID覆層處理性價比最高。

總之：工件拉傷問題是粘著磨損的結果，解決工件拉傷問題的方法較多，應（yīng）根據具體（tǐ）情況予以選擇。一般（bān）情況下．采用硬質合金為模具材料，對模具凸、凹模表麵（miàn）進行化學氣相沉（chén）積和TD覆層處理足解決工件

及模具凸、凹（āo）模表（biǎo）麵拉傷問題最有效（xiào）最經濟的方法。