​五金（jīn）拉（lā）伸模具拉傷的實質及（jí）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：

一是由於模具凸、凹模表麵的宏觀機械凹凸不平或（huò）被成形材料與模（mó）具凸、凹模表麵之間夾（jiá）雜其他硬質顆（kē）粒，都（dōu）會在工件表麵或模具凸、凹模表麵形成機（jī）械的磨損，解決方法是（shì）對模具（jù）凸、凹模表麵進行（háng）仔細（xì）研磨加工，並加強生（shēng）產環境的管理。

二（èr）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，也是生產中最常見的又不容易解決的（de）一種（zhǒng）狀況，以下詳細分析粘著磨損的產生及（jí）減少粘著磨損的一些（xiē）基（jī）本措施。解決模具及工件成形過程中的拉（lā）傷問題應（yīng）依照減小粘（zhān）著磨損的基本原（yuán）則，通過（guò）改變接觸副的性質作為出發點。以下就構成此（cǐ）對接觸副的三方，即被成形工（gōng）件的原材料方麵、工件與模具（jù）之間、模（mó）具方麵（miàn）分（fèn）別予以（yǐ）分析。

1. 通過對原材料進行表麵處（chù）理，如對（duì）原材料進行磷化、噴塑（sù）或其他表麵處理，使被成形材料表麵（miàn）形（xíng）成一層非金屬膜層，可以大大減輕或消除（chú）工件的拉傷，這種方法往往成（chéng）本較高（gāo），並需要添加另（lìng）外的生產設（shè）備和增（zēng）加生產工序，盡管這種（zhǒng）方（fāng）法有時有些效果，實際生產中（zhōng）應用卻很少。

2.在模具與成形材（cái）料之間加一層PVC之類的薄膜，有時也可以解決工件的拉傷問（wèn）題。對於生產線（xiàn），通過機構可以達到（dào）連續供給薄（báo）膜，而對於周期生產的衝壓設（shè）備，每生產一件工件需加一張薄膜，影響生產效率，此方法一般成本（běn）也很高，還會產（chǎn）生大量廢（fèi）料，對於小（xiǎo）批量（liàng）的大型工件的生產采（cǎi）用此種方（fāng）法是可取的。在一些成形負荷很小的場合，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件的拉（lā）傷問題。

3. 模具方麵通過改變模具凸（tū）、凹模（mó）材料或對模具凸、凹模進行表（biǎo）麵處理，使被成形材料與凸、凹模這對接觸副性質發生（shēng）改變。實踐表明，這是解（jiě）決拉傷問題經濟而有效（xiào）的方法，也是（shì）目前廣泛采用的（de）方法。

（1）從模具凸、凹模材料入手（shǒu）解決工件的拉傷問（wèn）題，可以采用硬質合金，一般情況下（xià），由這種材料製作的凸、凹模抗（kàng）拉傷性能很高，存在的（de）問題是材料成本高，不易加工，對（duì）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（yǒu）可能出現開裂，成（chéng）材率低，有些幾乎難以成形。此外硬質（zhì）合金性脆，搬運、安裝使用過程（chéng）中都要（yào）極其小心，稍有不慎就有可能出現崩塊或開裂而報廢。另外，由於硬質合金的組織結構是由硬（yìng）質的碳化鎢顆粒和軟的粘結相鈷所組成，硬質碳化鎢顆（kē）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（gǔ）相會（huì）優（yōu）先磨損，使凸、凹模表麵形成凹凸不平，如（rú）此生產出來（lái）的工件（jiàn）表麵也會出現拉痕，此時需對模具凸、凹模表麵進行研磨拋光後方（fāng）可（kě）進行（háng）再生產。采用合適（shì）的銅基合金也（yě）可（kě）解決工件的拉傷（shāng）問題，但銅基合金一般硬度較低，易出現磨損超差，在大（dà）批量生（shēng）產的情況下，這種材（cái）料的性價比較低。對於較大型的（de）模具，如（rú）汽車覆蓋件的成形模具，大量采用了合金鑄鐵，鑄（zhù）鐵隻能減輕（qīng）工件（jiàn）的拉傷，無法消除拉傷問（wèn）題，要徹底解（jiě）決拉傷問題需（xū）輔以滲氮，鍍硬鉻等（děng）表麵處理。但（dàn）如此製作的模具往往（wǎng）壽命比較短，在使（shǐ）用一段時間（jiān）後，如出現拉傷（shāng），又需修模並重新進行（háng）表麵處理。

（2）通過對模具進（jìn）行表麵處理特別是對模具凸、凹模進行表麵超硬（yìng）化處理（lǐ）是解決工件表麵拉傷問題經濟而有效的方法。表麵處理方法有多種，比較常用（yòng）的（de）有：鍍層方麵有鍍硬鉻（gè）、化學鍍鎳磷、刷鍍（dù）特種合金等；化學熱處理（lǐ）方麵有（yǒu）各（gè）類滲氮（dàn）、滲硼、滲（shèn）硫等；表麵超硬化處理方麵有化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(VVD)、物理化學氣相沉積(PvD)、"ID覆層處理（lǐ）。電鍍、化學鍍、刷鍍是（shì）通過（guò）電化學或化學反應的方法，在（zài）工件表（biǎo）麵形成合金鍍層，工藝不同。合金鍍層性能各異。就耐磨抗咬合用途，目前應用較多的是鍍硬鉻、化學（xué）鍍鎳磷、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（shí）可以取得一定的效果。這類表麵處理存在的問題是一方麵由（yóu）於表麵硬化層的（de）硬度較低，容易出現磨損，而鍍層一旦磨損，拉傷又會（huì）出現。另一方麵，鍍層（céng）與基體材料機械結合，在負荷較（jiào）大的（de）場合，有時使用幾次鍍（dù）層就會剝落，而鍍層一旦剝落，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素的介質中加熱保溫，通過工件與介質的物（wù）理化學作用，將這種或這幾種（zhǒng）元素滲入工件表麵，然後以適當的（de）方式冷卻，從而改變了工件表麵的成分和組織結構，並（bìng）賦予工（gōng）件不（bú）同的物理、化學和機（jī）械性能。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（zhǒng）滲氮（dàn）、各種氮碳或碳氮共滲、滲硼、滲硫、滲鋁、滲鋅、滲其他（tā）各種金屬等。以耐磨、減摩、抗拉傷為目的的化學熱處理目前常用的是（shì）：滲碳、滲氮、滲硼、滲硫幾種。采用合適的模具材（cái）料輔以（yǐ）滲氮、滲硼等化學熱處理往（wǎng）往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（chù）理（lǐ）工（gōng）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。就滲氮處理而言，滲氮的化合（hé）物（wù）層具有很高（gāo）的（de）抗（kàng）拉傷性能，但由於其硬化效果（guǒ）有限(一般l200Hv以下)，且化（huà）合物層較薄（báo）(10 V-m左右)，其耐磨性有限，而化合物層一旦磨損，拉傷又會出現，所以在大批量生產過程中滲氮處理往往還無法滿足生產要求。就滲硼工藝而言，其硬（yìng）化（huà）層硬度可達1800 HV，耐磨（mó）性較高，但依據經驗，滲硼質量的（de）穩定性和（hé）滲硼工件變形較大以及滲硼層抗拉傷性能（néng）較差是製約該技術在成形類模具上應用的幾個重要（yào）因素。滲硫技術具有較高的減牽陛能，在（zài）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（jù），效果有限。表麵超（chāo）硬化處理是指化學氣相沉積(L、，D)、物理氣相沉（chén）積(Ev'D)、物理化學氣（qì）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（yǐ）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合等性能。實踐證（zhèng）明，化學氣相沉積（jī）(O／D)、"ID覆層處理技術是（shì）目前解決工件拉傷效果最好的方法。而經物理氣相沉積(PVD)和物理化學氣相沉積(PCVD)的（de）工（gōng）件，雖然其表麵硬度（dù）也可達（dá）到2 000-3 000 HV，甚（shèn）至更高，表麵硬化（huà）層也具有（yǒu）極高的耐磨（mó）、抗拉傷性能，但由於（yú）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（chú）在載荷較小的情況下有可能具有效果（guǒ）J'l、，一般的成（chéng）形類模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( )之類（lèi）的材（cái）料、具有極高的硬度(3 000I-IV以上)，加上其膜基結合力很高，具有比一般模具材料或經其他表麵（miàn）處理後高得多的（de）耐磨（mó）、抗拉份陛能。能夠數倍至幾十倍地提高模具的（de）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（xū）另外重新加熱淬火。而表麵（miàn）沉積（jī）層在空氣中於400～500℃以上的（de）溫度下加熱會氧化（huà）．因此後續工序（xù）要求嚴格，稍有不（bú）慎，表麵硬化層就會遭受破壞．嚴（yán）藿製約了其在（zài）鋼模（mó）上的應甩，而主要應用於硬質合（hé）金等無相變的材料。此外．CVD處理（lǐ）過程中的排放物對環境汙染較大。"ID覆層處理國內又（yòu）名熔鹽滲金屬、滲釩等。其原理是通（tōng）過熱擴散作用於工件表麵形成一層數微米至數十微米（mǐ）的碳化釩覆（fù）層（céng）。"ID覆層處理的主要特點是：

①覆層（céng）硬度高．硬度（dù）可達3000I-IV左（zuǒ）右．具有（yǒu）極高的耐磨（mó）、抗拉傷（shāng）、耐蝕等性能；

②由於是通過擴散形成的，所以覆層與基體具有冶（yě）金結合，這（zhè）一（yī）點（diǎn）在成形類模具上的應用極其重要；

③ID覆層處理後可以直接進行淬火．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。