​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（yuán）因主要有以下兩（liǎng）種：

一是由於模具凸、凹模表麵的宏觀機（jī）械（xiè）凹凸（tū）不平或被（bèi）成形材料與模具凸、凹模表麵之間夾雜其他硬質（zhì）顆粒，都會在工件表麵或模具凸、凹模表麵形成機械的磨損，解決方法是對模具凸、凹模表（biǎo）麵進行仔細研磨加工，並加強生（shēng）產環境的管理（lǐ）。

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，也是（shì）生產中最常見的又不容易解決的一種狀況，以（yǐ）下詳細分（fèn）析粘著磨（mó）損的產（chǎn）生及減少粘著磨損的一些基本措施。解決模具及工（gōng）件成形過程中的（de）拉傷（shāng）問題應依照（zhào）減小（xiǎo）粘著磨（mó）損的基本原則，通過改變接觸副的性質（zhì）作（zuò）為出發點。以下就構成此對接觸副的三方，即被成形工件的原（yuán）材料（liào）方（fāng）麵、工件與模（mó）具之間、模具方麵分別予以分析。

1. 通過對原材（cái）料進行表麵處理，如對原（yuán）材料進行磷化、噴塑或其他表麵處理，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（xiāo）除工件的拉傷，這種方法往往成本較高，並需要添加另外（wài）的生產設備和增加（jiā）生產工序，盡管這種方法有時有（yǒu）些效果（guǒ），實際生產中應用（yòng）卻很（hěn）少（shǎo）。

2.在模具與成形材料之間加一層PVC之類的薄膜，有時也可以解決工件的（de）拉傷問題。對於生產線，通過機構可以（yǐ）達到連續供給薄膜，而對（duì）於周期生（shēng）產的衝壓設備，每（měi）生產一件工件需加一張薄膜，影響生產（chǎn）效率，此方法一般成本也很高，還會產生大（dà）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。在（zài）一些成形負荷很小的場合（hé），有時通過（guò）添加潤滑油或加EP(極壓)添加劑的潤滑（huá）油就（jiù）可以解決工件的拉傷問題。

3. 模具方麵（miàn）通（tōng）過（guò）改變模具凸、凹模材料或對模（mó）具凸、凹模進行表麵處理，使被成形材料與凸、凹模這對接觸副（fù）性質發生改變。實踐表明，這是解（jiě）決拉傷問題經（jīng）濟而有效的（de）方法，也是目前廣泛采用的方法。

（1）從模具凸、凹模材（cái）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，由這種材料製作的凸、凹模抗（kàng）拉傷性能很高，存（cún）在（zài）的問題是材料成（chéng）本高，不易加工，對於（yú）較大型的模具，由於燒製（zhì）大型硬質（zhì）合金塊較困難（nán），即使燒（shāo）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（xíng）。此外硬質合金性脆，搬運、安裝使用過程中（zhōng）都要極其小心，稍有不慎就有（yǒu）可能出現崩塊（kuài）或開裂而報廢。另外，由於硬質合金的（de）組織結構是由硬質的碳化鎢顆粒和軟的粘結相鈷所組成，硬質碳化鎢顆粒的耐磨抗咬合性能很高，而鈷相由於硬度很低，耐（nài）磨性（xìng）能較差，使用過程中鈷相會優（yōu）先磨損，使凸、凹模表麵（miàn）形成凹凸不平，如此生產出來的工件表麵（miàn）也會出現（xiàn）拉痕，此時需對（duì）模具凸、凹模表麵進行研磨拋光（guāng）後（hòu）方可進行再生產（chǎn）。采用合適的（de）銅基合金也可解決工（gōng）件的拉傷問題，但銅基合金一般硬度較低，易出（chū）現磨（mó）損超（chāo）差，在大（dà）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（qì）車覆（fù）蓋件（jiàn）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（shāng），無（wú）法消除拉傷問（wèn）題，要徹底解決拉傷（shāng）問題需（xū）輔以（yǐ）滲氮，鍍硬鉻等表麵處理。但如此製作的模具往往壽命比（bǐ）較短，在使用一段時間（jiān）後，如出現（xiàn）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（mó）具凸、凹模進行表麵超硬化（huà）處理是解決工件表麵拉傷問（wèn）題經濟而有（yǒu）效的方法。表麵處（chù）理方法（fǎ）有多種，比較常用的有：鍍層方（fāng）麵有鍍硬鉻、化學鍍鎳磷、刷鍍特種合金等；化學熱處理方（fāng）麵有各類滲氮、滲硼、滲硫（liú）等；表（biǎo）麵超（chāo）硬化處理方麵有（yǒu）化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(VVD)、物（wù）理化學（xué）氣相沉積(PvD)、"ID覆層處理。電鍍、化學鍍、刷鍍是通過電化（huà）學或化（huà）學（xué）反應的方法，在工件表麵形（xíng）成合金鍍層，工藝不同。合金鍍層性能各異。就耐磨抗咬合（hé）用途，目前應用較（jiào）多的是鍍硬（yìng）鉻、化學鍍鎳磷、刷鍍鎳鎢合金等。對於（yú）成形負荷較輕或大（dà）型模具采用這（zhè）些方（fāng）法有時可以（yǐ）取（qǔ）得一（yī）定的效果。這（zhè）類表麵處理存在的問題是一（yī）方麵由於（yú）表麵（miàn）硬化層的硬度（dù）較低，容易出現磨損，而鍍層一（yī）旦磨（mó）損，拉傷又會出現。另一方麵，鍍層與基體（tǐ）材料機（jī）械結合，在負荷較大的場合（hé），有時使用幾次鍍層就會剝落，而鍍層一旦剝落（luò），其功效也就失去。化學熱處理是將工件放（fàng）入含某種或某幾種化學元素的介質中加熱保溫，通過（guò）工件與介質的物理化學作用，將這種或這幾種元素滲入工件表麵，然後以適當的方式冷卻，從而改變了工件（jiàn）表麵（miàn）的成分和組織結構，並賦予工（gōng）件不同的（de）物理、化學（xué）和機械（xiè）性能。化學熱處理的種類很多，根據所滲元素不（bú）同分類為：各種滲碳、各種滲氮（dàn）、各種氮碳或碳（tàn）氮共滲、滲硼、滲（shèn）硫、滲（shèn）鋁、滲鋅、滲其他各種金屬等。以耐磨、減摩（mó）、抗拉傷（shāng）為目的的（de）化學（xué）熱（rè）處理目前常用的是：滲碳（tàn）、滲氮、滲硼、滲硫幾（jǐ）種。采用合適的（de）模具材料輔以滲氮、滲（shèn）硼等（děng）化學熱處理往往具有較常規鋼製模具高（gāo）得多的抗拉傷性能（néng）。在缺乏其他表麵（miàn）處理工藝方法的情況下，這不適為一種較好的選擇，也是較常用的方法。就（jiù）滲氮處理而言，滲（shèn）氮的化合物層具有很高的抗拉傷性能，但由於其硬化（huà）效果有限(一般l200Hv以下（xià）)，且化合物層較薄(10 V-m左右)，其（qí）耐磨性有限，而化合（hé）物層一旦磨損，拉（lā）傷又會出現，所以在大批（pī）量生產過程中滲氮處理往往還無法滿足生產要求。就滲硼工（gōng）藝而言，其硬（yìng）化層硬度可達1800 HV，耐磨性較高，但依據經驗，滲硼質量的穩定性（xìng）和滲硼工件變形較大以及滲硼層抗拉傷性能（néng）較差是製約該（gāi）技術在成形類模具上應用的幾個重要因素。滲硫技術具（jù）有（yǒu）較高的（de）減牽陛能，在一些場合也取得了較好的效果，但對於負荷較大（dà）的成形類模具，效果有限。表麵超硬化處理（lǐ）是指化學氣相沉積(L、，D)、物理氣相沉積(Ev'D)、物理化學氣相沉積（jī）(PVD)、"]-l-J覆（fù）層處理。這幾種表麵處理的共同特點是都（dōu）可以在工件表麵形成2 000 HV以上的硬化層，並（bìng）具有極高（gāo）的耐磨抗（kàng）咬合（hé）等性能。實踐（jiàn）證明，化學氣相沉積(O／D)、"ID覆層處理（lǐ）技術是目前解決工件拉傷效果最好的方法。而經物理（lǐ）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，甚至更高（gāo），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（zhōng）過（guò）甲j脫落，發揮不出表麵超硬化層的性能特點，因此這兩種方法除在載荷較小的情況下有可能具（jù）有效（xiào）果J'l、，一般的成形類模（mó）具很難有滿意的效果。

（3）化學氣相沉積(CVD)的碳化鈦c)或碳氮化鈦( )之（zhī）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高，具有（yǒu）比一般模具（jù）材料或經其他表麵（miàn）處理後高得多的耐磨、抗拉份陛能（néng）。能（néng）夠數倍至幾十倍地提（tí）高模具的使用壽命。其缺點是處（chù）理溫度高．工（gōng）件變形大．上件CVD處理完以後．需另外重新加熱淬火。而表麵（miàn）沉（chén）積層在空氣中於400～500℃以上的溫度下加熱（rè）會（huì）氧化．因此後續（xù）工序要求嚴格，稍有不慎，表麵硬化層（céng）就會遭受破壞．嚴藿製（zhì）約了其（qí）在鋼模上（shàng）的應甩（shuǎi），而（ér）主要應用於硬質合金等無相變的材料。此外．CVD處理（lǐ）過程中的排放物對環（huán）境汙染較大。"ID覆（fù）層（céng）處理國（guó）內又名熔鹽滲金屬（shǔ）、滲釩等。其原理是（shì）通過熱擴散作用（yòng）於工件表麵形成一層數微（wēi）米至數十微米的碳化釩覆層。"ID覆（fù）層處理的主要特點是：

①覆層硬度高（gāo）．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（yú）是通過擴散形成的，所以覆層與基體（tǐ）具有（yǒu）冶金結合，這一點在成形類模具上的應（yīng）用極其（qí）重要；

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