五金模具拉傷的原因及解決措施（shī）

工件成形過（guò）程中拉傷產生的原因主要有以下（xià）兩種：

一是由於（yú）模具凸（tū）、凹模表麵的宏觀機械（xiè）凹凸不平或被成形材（cái）料與模具凸、凹模表麵之間夾（jiá）雜其他硬質顆粒，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、凹模表麵進行（háng）仔（zǎi）細研磨加工，並加強生產環境的管理。

二是由於工件表麵與模具凸、凹模表麵（miàn）粘著磨損而形（xíng）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（xī）粘著磨損的產生及減少粘著磨損的一些基本措施。解決模（mó）具及工件成形過程中的拉傷問題（tí）應依照減小（xiǎo）粘（zhān）著磨損的基（jī）本原則（zé），通過改變接（jiē）觸副的性質作為出發點。以下就構成（chéng）此對接觸副的三方，即被（bèi）成形工件的原材料方麵、工件與模具之（zhī）間、模具方麵分別（bié）予以分析。

1. 通過對原材（cái）料進行表麵處理，如對原材料進行磷（lín）化、噴（pēn）塑或（huò）其他表麵處理，使被成形材料表麵形成一層非金屬膜層，可以大大減輕或消除工件的拉傷（shāng），這種方（fāng）法往往成本較高，並需要添加另外的生產設（shè）備和增加（jiā）生產工序，盡管這種方（fāng）法有時有些效果，實際生產中（zhōng）應用卻很少。

2.在模具（jù）與成形材料之間加一層PVC之類的薄膜，有時也可以解（jiě）決工件的拉傷（shāng）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（zhōu）期生產的衝壓設備（bèi），每生產（chǎn）一件工（gōng）件需加（jiā）一張薄膜，影響生產效率，此方法一般成（chéng）本也很高，還會產生大（dà）量廢料，對（duì）於小批（pī）量的大（dà）型工件的生產采用此種（zhǒng）方法是可（kě）取的。在一些成形負荷很（hěn）小的場合，有時通過添加潤滑油（yóu）或加EP(極壓)添加劑的潤滑油就可（kě）以解決工件的拉傷問題（tí）。

3. 模具方麵通過改變（biàn）模具凸、凹模材（cái）料或（huò）對模具凸、凹模進行（háng）表麵處理，使被（bèi）成形材料與凸、凹模這對接觸（chù）副性質發生改變。實踐表明，這是解決拉傷問（wèn）題經濟而有效的（de）方法，也是目前廣泛采用的方（fāng）法。

（1）從模具凸、凹模材料入手解決工件的拉傷問題，可以（yǐ）采用硬（yìng）質合金，一般情況下，由這種（zhǒng）材料製作的凸、凹模抗（kàng）拉（lā）傷性能很高，存在（zài）的（de）問題是材料成本高，不易（yì）加工，對於較（jiào）大型的模具，由（yóu）於燒製大型硬質合金塊較困難，即使燒（shāo）製成功，加工過程（chéng）中也有可能出（chū）現開裂，成材（cái）率低，有些幾乎難以成形（xíng）。此（cǐ）外硬質合金性脆，搬運、安裝使用過程中都要極其小（xiǎo）心，稍有不慎（shèn）就有可能出（chū）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質的碳（tàn）化鎢顆粒和軟的粘（zhān）結相鈷所（suǒ）組成，硬質碳化（huà）鎢（wū）顆（kē）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（tū）、凹模（mó）表麵形成凹凸不平，如此生產出來的工件表麵也會出現（xiàn）拉痕，此時需對模具凸（tū）、凹模表麵進行（háng）研磨拋光後方可進行再生產。采用合適（shì）的（de）銅基合金也可解（jiě）決工件（jiàn）的拉傷問題，但銅（tóng）基合金一般硬度較低，易出（chū）現磨損超差，在（zài）大批量生產的（de）情況下，這種材料的性價比較低。對於較大型的模具，如汽（qì）車覆蓋件的成形（xíng）模具，大量采用（yòng）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（shāng）問題需輔以滲氮，鍍硬（yìng）鉻等表麵處理。但如此製作的模具往往壽命比較（jiào）短，在使用一段（duàn）時間後，如出現拉傷，又需修模並重新進（jìn）行表麵處理。

（2）通過對模具進行表麵處理特別（bié）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（fǎ）。表麵處（chù）理方法有多種，比較常用的有：鍍層方麵有鍍硬鉻、化學鍍鎳磷、刷鍍特種合金等（děng）；化學熱處理方（fāng）麵有各類滲氮、滲硼、滲硫等；表麵超硬化處理（lǐ）方麵有化學氣相沉積（jī）(CVD)、物理氣相沉積(VVD)、物理化學氣相沉積（jī）(PvD)、"ID覆層處理。電鍍、化（huà）學鍍、刷鍍是通過電（diàn）化學或化學反應的方法，在（zài）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，目前應用較多的是鍍硬鉻、化學鍍鎳磷、刷鍍鎳鎢合金等。對於成（chéng）形（xíng）負荷較輕或大型模具采（cǎi）用這些方法有時可以取得一定的效果。這類表（biǎo）麵處理存在（zài）的問題是一方麵由於表（biǎo）麵硬化層的硬度較低，容易出現磨損，而鍍（dù）層一旦磨損，拉傷又會出現。另一（yī）方麵，鍍層（céng）與基體材料（liào）機械結合，在負荷較大（dà）的場合，有時使用幾（jǐ）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（rè）處理是將工件放入含某種或某幾（jǐ）種化學元素的介質（zhì）中加熱保溫，通過工件與介質的物理化學作用，將（jiāng）這種或這（zhè）幾種元素滲入工件表麵，然後以適當的方式冷卻，從而改變了工件表麵的成分和組織結構，並賦（fù）予工（gōng）件不同的物理、化學和機（jī）械性能。化學熱處理的種類很多，根據（jù）所滲元素不同分類為：各種（zhǒng）滲碳、各種滲（shèn）氮、各種氮碳或碳氮共滲、滲硼、滲硫、滲鋁、滲鋅、滲其他各種金屬等。以耐磨（mó）、減摩、抗（kàng）拉傷（shāng）為目的的化學熱（rè）處理目（mù）前（qián）常用的是：滲碳、滲氮、滲硼、滲硫幾種。采（cǎi）用合適的模具材（cái）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（gāo）得多的抗拉傷性能。在缺（quē）乏其他表麵處（chù）理工藝方（fāng）法的情（qíng）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，滲氮的化合物層具有很高的抗拉（lā）傷性能，但由於（yú）其硬化效果有限(一般l200Hv以下)，且化合（hé）物層較薄(10 V-m左右)，其（qí）耐磨性有限（xiàn），而化合物層（céng）一旦磨損（sǔn），拉傷又會出現，所以在大批量生產（chǎn）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，其硬化層硬度可達1800 HV，耐磨性較高，但依據經驗，滲硼質量的穩（wěn）定性和滲硼工件變形較大以及滲硼層抗拉傷性能較差是製約（yuē）該技術在成形類模具上應用的幾（jǐ）個重要因素。滲硫技術具有較高的減牽陛能（néng），在一些場合也取得了較好的效（xiào）果，但對（duì）於負荷較大的成形類模具，效（xiào）果有限。表麵超硬化處理是指化學氣相（xiàng）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。這幾種表麵處理的（de）共同特點是都可以在工件表麵形成2 000 HV以上的硬化層，並具有極高的（de）耐（nài）磨抗咬合等性能。實踐證明，化學氣相（xiàng）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（rán）其（qí）表麵硬度（dù）也可達到2 000-3 000 HV，甚至（zhì）更高，表麵硬化層也具有（yǒu）極高的耐磨、抗拉傷性能，但由於其膜基結（jié）合力較CYD和TD覆層處（chù）理差距較（jiào）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（diǎn），因此這兩種方（fāng）法除（chú）在載荷（hé）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（yì）的效果。

（3）化學氣相沉積(CVD)的碳化鈦c)或（huò）碳（tàn）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（jié）合力很高，具（jù）有（yǒu）比一般模具材料（liào）或經其他表麵處理後高得多的耐磨、抗拉份陛能。能夠數倍至幾十（shí）倍地提高模具（jù）的使用壽命。其缺點是處理溫度高（gāo）．工件（jiàn）變形大．上件CVD處理完以後．需另外重（chóng）新加熱淬火。而表麵沉積層（céng）在（zài）空氣中於400～500℃以上的溫度下加熱會氧化．因（yīn）此後續工序要求嚴格，稍有不慎，表麵硬化層就會遭受破（pò）壞．嚴藿製（zhì）約了其在鋼模上（shàng）的應甩，而主要應用於硬質合金等無相變的材料（liào）。此外．CVD處理過程（chéng）中的（de）排放物對環境汙染較大。"ID覆層處理國內又名熔鹽（yán）滲金屬、滲釩（fán）等（děng）。其原理是通過熱（rè）擴散作用於工（gōng）件表麵形成一層數微米至數十（shí）微米的碳化釩覆層。"ID覆層處理（lǐ）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（kuò）散形成的，所以覆（fù）層與基體具有冶金結合，這一點在成形類模具上的應用極其重要；

③ID覆層（céng）處理後可以直（zhí）接進行淬火．這一點特（tè）別適合（hé）於各類模具鋼材；④ID覆層處理可以重複進行。

大量的實踐證明。在成形類（lèi）模具上采用該技術具有其他表麵處理無法（fǎ）比擬的使用（yòng）效果，在一（yī）些場合具有比（bǐ）硬質（zhì）合金更好的效果。由（yóu）於ID覆層（céng）處理技術的設備相對而言比較簡單，成（chéng）本（běn）較低．無公害，目前該技術在日本、美國等都已得到廣泛的（de）應用 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（shù）進（jìn）行過研究。通過十餘年的科（kē）研和實踐．已使該技術達到長期穩定生產的（de）要求（qiú）．並已成功應用到汽車、家電、五餘製管、冶金等行業的拉伸、彎曲（qǔ）、翻邊、輥壓成形、冷（lěng）鐓、粉末冶金等類模具（jù）上，取得了極優的使用效果。綜上所述，解決工件及模具凸、凹模（mó）表麵拉傷問題（tí）的方法很多，對於具（jù）體的個案，應根據工（gōng）件和載荷大小、生產批量、被加工材料的（de）種類等情況選擇相應的方法。在所有解決拉傷問題的方法中，以采用硬質合金為模（mó）具材料和對模具凸、凹模表麵進行化學氣相沉積（jī）(CVD)、TD覆層處（chù）理為最好。其（qí）中又以"ID覆層處理性價比最高。

總之：工件拉傷（shāng）問題是（shì）粘著磨損的結果，解決工件拉傷問題（tí）的方法較多，應根據具體情況予以選擇（zé）。一般情況下．采用硬質合金為模具材料（liào），對（duì）模具凸、凹模表麵進行化學氣相沉積和TD覆層處理足解決工件

及模具凸、凹模表麵拉傷問題最有效（xiào）最經（jīng）濟的方法。