五金拉伸模具拉傷的實（shí）質及解決措（cuò）施（shī）

工件成（chéng）形過程中拉傷（shāng）產生的原因主要有以（yǐ）下兩種：

一是由於模具凸、凹模表麵的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，都會在工件表麵或模具凸、凹模表麵形成機械（xiè）的磨（mó）損，解決方法是對模具凸、凹模（mó）表麵進行仔細研磨加工，並加強生產環境的管理。

二是由於工件表麵與（yǔ）模具凸、凹模表麵粘著磨損而（ér）形成的拉傷，也是生產中最常見的又不（bú）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（zhān）著磨損的一些基（jī）本措施。解決（jué）模具及工件成形過程中的拉傷問題應依（yī）照減小粘著磨損的基本原則，通過改變接觸副的性質（zhì）作為出發點。以下就構成此對接觸副（fù）的三方，即被成形工件的原材料方麵、工件與模具之間、模具方麵分別（bié）予以（yǐ）分析。

1. 通過對原材料（liào）進行表麵處理（lǐ），如（rú）對原（yuán）材料進行磷化、噴（pēn）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（kě）以大大減輕或消（xiāo）除工件的拉（lā）傷，這種方法往（wǎng）往成本較高，並需要添加另外的生產（chǎn）設備和（hé）增（zēng）加生產工序（xù），盡管這種方法有時有些效果，實際生產中應用卻很少。

2.在模具與成形材料之間加一層PVC之類的薄膜，有時也（yě）可以解決工件的拉傷問題。對於生產（chǎn）線，通過機構可（kě）以達到（dào）連續供給薄膜，而對於周期生產的衝壓設備（bèi），每生（shēng）產一件工件需（xū）加一張薄膜，影響生產效率，此方法一般成本也很高，還會產生大量廢料，對於小（xiǎo）批量的大型工件的生產采用此種方法是可取（qǔ）的。在一些成形負荷很小的場合，有時通過添加潤滑油或加（jiā）EP(極壓)添加劑的潤滑油就可以解決工件（jiàn）的拉傷問題。

3. 模具方麵通（tōng）過改變模具凸、凹模材（cái）料或對模具（jù）凸、凹模進行表麵處理，使被成形材料（liào）與凸、凹模這對接觸副性質發生改變。實踐表明，這是解決（jué）拉傷問題經濟而（ér）有效的方法，也是目前廣泛采用（yòng）的方法。

（1）從模具凸、凹（āo）模材料入手解決工件的拉傷問（wèn）題，可以采用硬質合金，一般情（qíng）況下，由這種材料製作（zuò）的凸、凹模抗拉傷性能很高，存在的問題是（shì）材料成本（běn）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（zhì）成功，加工過程中也有可能出現開裂，成材率低，有（yǒu）些幾乎難以成（chéng）形。此外硬質（zhì）合金性脆，搬運、安裝使用過程中都要極（jí）其小心，稍有不（bú）慎（shèn）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質的碳化鎢顆（kē）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（néng）很高，而鈷（gǔ）相由於硬（yìng）度很低，耐（nài）磨性能（néng）較差，使用過程中鈷相（xiàng）會優先磨損，使凸、凹模表麵形成凹（āo）凸不平，如此（cǐ）生（shēng）產出來的工件表麵也會出現拉痕，此時（shí）需對模具凸、凹模（mó）表麵進行研磨拋光後方可進行再生產。采用（yòng）合適的銅基合（hé）金也可解決工件的拉傷問題，但銅基合金一般硬度較低，易出現磨損超差，在（zài）大批量生產（chǎn）的情況下，這種材料的性價比較低。對於較（jiào）大型的模具，如（rú）汽車覆（fù）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（de）拉傷，無法消除拉傷問題，要徹底解（jiě）決拉傷問題需輔以滲氮，鍍硬鉻等表麵處理。但如此製作的模具往往壽命（mìng）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）對模具進行表（biǎo）麵（miàn）處理特別是對（duì）模具凸、凹模進（jìn）行表麵超硬化處理是解決（jué）工件表麵拉傷問題經（jīng）濟而有效（xiào）的方法。表麵處理方法有多種，比較（jiào）常（cháng）用的有：鍍層方（fāng）麵有鍍硬（yìng）鉻、化學鍍鎳磷、刷鍍特種合金等；化學熱處理方麵有各（gè）類滲氮、滲（shèn）硼、滲硫（liú）等；表麵超硬化（huà）處理方麵有化學氣相沉積(CVD)、物理（lǐ）氣相沉積（jī）(VVD)、物理化學氣相沉積(PvD)、"ID覆層處理。電鍍、化學鍍（dù）、刷鍍是通過電化學或化學反（fǎn）應的方法，在工（gōng）件表麵形成合金鍍層，工藝不同。合金鍍層（céng）性能各異。就耐磨抗咬合（hé）用途，目（mù）前應用較多（duō）的是鍍硬鉻、化學鍍（dù）鎳磷、刷鍍鎳鎢合金等。對於成形負（fù）荷較輕或大型模具采用這些方法有時可以取（qǔ）得一定的效果。這類表麵處理存在的問題是一方麵由於表麵硬（yìng）化層（céng）的硬度較低，容易出現磨損，而鍍層一旦磨損，拉傷（shāng）又會出現。另一方麵，鍍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（dù）層就會（huì）剝（bāo）落，而鍍層（céng）一旦剝落，其功效也就失去。化學熱處理（lǐ）是將工件放入含某種或某幾種化學（xué）元素的介質（zhì）中加熱保溫，通過（guò）工件（jiàn）與介質的物理化學作（zuò）用，將這種或這幾種元素滲入工件表麵，然後以適當的方式（shì）冷卻，從而改變（biàn）了工件表麵的成分和組織結構，並賦予工件不同的（de）物理、化學和機械性能（néng）。化學熱處理的種類很多，根據所（suǒ）滲元素不同分類為：各種滲碳、各種滲氮、各種氮碳或（huò）碳氮共滲（shèn）、滲硼、滲硫、滲鋁、滲鋅、滲其他各種金屬等。以耐磨、減摩、抗拉傷為（wéi）目的的化學熱處理（lǐ）目前常用的是：滲碳、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（gōng）藝方法的情（qíng）況（kuàng）下，這不適為一（yī）種較好的選擇（zé），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傷性能，但（dàn）由（yóu）於其硬化效果有限(一般（bān）l200Hv以下)，且化合物層較薄(10 V-m左（zuǒ）右)，其耐磨性有限，而化合物層一（yī）旦磨（mó）損，拉傷又會出現，所以在（zài）大批量生產過程中滲氮處理往往還無法滿足生產要求。就（jiù）滲硼工藝而言（yán），其硬化層硬度可達1800 HV，耐磨（mó）性較高，但依（yī）據經驗，滲硼質量的穩定性和滲硼工件變形較（jiào）大以及滲（shèn）硼層（céng）抗拉傷性能較差是製約該技術在成形類模具上應用的幾個重要因素。滲硫技（jì）術具有較高的減牽陛能，在一些場合也取得了較好的效果，但對於負（fù）荷（hé）較大的（de）成形（xíng）類模（mó）具，效果有限。表麵超硬化處理是指化學氣相沉（chén）積(L、，D)、物理氣相沉積(Ev'D)、物理化學氣相沉（chén）積（jī）(PVD)、"]-l-J覆層處（chù）理（lǐ）。這幾種表麵處理（lǐ）的共（gòng）同特點是都可以在工件表（biǎo）麵形成2 000 HV以上的硬化層，並具有極（jí）高的耐磨抗咬合等性能。實踐證明，化學氣相沉積(O／D)、"ID覆層處理技術是目前解決（jué）工件拉傷效果最好的方（fāng）法。而經物理氣相沉積（jī）(PVD)和（hé）物理化學氣相（xiàng）沉積(PCVD)的工件，雖然其表麵硬（yìng）度也可達到2 000-3 000 HV，甚（shèn）至更高，表麵硬化（huà）層也具有極高的耐磨（mó）、抗拉傷性能，但由於其膜基結合力（lì）較CYD和TD覆層（céng）處理（lǐ）差距較大，往往在使用過程（chéng）中過甲j脫落，發揮不出表麵超（chāo）硬化層的性能特點，因此這兩（liǎng）種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。

（3）化（huà）學氣相沉積(CVD)的碳化鈦c)或碳氮（dàn）化鈦( )之類的材料、具有極（jí）高的硬度(3 000I-IV以（yǐ）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處理後高得多的（de）耐磨、抗拉份陛能。能夠數倍至幾十（shí）倍地提高模（mó）具的使用壽命。其缺點是處理溫度（dù）高．工件變形大．上件CVD處理完以後．需另外重新加熱淬火。而表麵沉（chén）積層在空氣中於400～500℃以上的溫度下加熱會氧化．因此後續工序要求嚴格，稍有不慎，表麵硬（yìng）化層（céng）就會遭受破壞．嚴藿（huò）製約了其在鋼模上的應（yīng）甩，而主要應用於硬質合金等無相變的材料。此外．CVD處（chù）理過（guò）程中的排放物對（duì）環境汙（wū）染較大。"ID覆層處理（lǐ）國內又名熔鹽滲金屬、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數十微米的碳化釩覆層。"ID覆層處理的主要（yào）特點是（shì）：

①覆層硬度高．硬度可達3000I-IV左右．具（jù）有極高的耐磨、抗拉傷、耐蝕等（děng）性能；

②由於是通（tōng）過擴（kuò）散形成的，所以（yǐ）覆層與基體具有冶金結合，這一點在成形類模具上的（de）應用極（jí）其重要；

③ID覆層處理後可以直接（jiē）進（jìn）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。