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因主要有以下兩種：

一是由於模具凸、凹模表麵的宏觀機（jī）械凹凸不平或被成形材料與模具凸、凹模表麵（miàn）之間夾雜其（qí）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（sǔn），解決方法是對模具凸、凹模表麵進行仔細研磨加工，並加強生產環境（jìng）的管理。

二是由於工件（jiàn）表麵與模具凸、凹模表麵粘著磨（mó）損而形成的（de）拉傷（shāng），也（yě）是生產中最常見（jiàn）的又不容易解決的一種狀況，以下（xià）詳細分析粘著磨損的產生及減（jiǎn）少粘著磨損的一（yī）些基本措施。解決模具及工件成（chéng）形（xíng）過程中的（de）拉傷問題應依照減小粘著磨損（sǔn）的基本原則，通過改變接觸副的性（xìng）質作為出（chū）發點（diǎn）。以下就構（gòu）成此對接觸副的三方，即被成（chéng）形工件（jiàn）的原材料方麵、工件（jiàn）與模具之間、模具方麵分別予以分析。

1. 通過對原材料進行表麵處理，如對原材料進行磷化、噴塑或其他（tā）表麵處理，使（shǐ）被成形材料表（biǎo）麵形成一層非金屬（shǔ）膜層，可以大大減輕或（huò）消除工件的拉傷，這種方法往往成本較高，並需要添加另外的生產設備和增（zēng）加生產工序，盡管這種方（fāng）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（cái）料之間加一層PVC之類的薄膜，有時也可（kě）以解決工件的（de）拉傷問題。對於（yú）生產線，通（tōng）過機構可以達到連續供給薄膜，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，影響生產效率，此方法一般成本（běn）也很高，還會產生（shēng）大量廢料（liào），對於小批量的大型工件的生產（chǎn）采用此種方法（fǎ）是可取的。在一些成形負荷很小的場合，有時通過（guò）添加潤滑油（yóu）或加EP(極（jí）壓)添（tiān）加劑的潤滑油就可（kě）以解決工件的拉傷問題。

3. 模（mó）具方麵通過改（gǎi）變模具（jù）凸、凹模材料或對模具凸、凹模進行表麵處理，使被成形材料與凸、凹模這（zhè）對接觸副性質發生改變（biàn）。實踐表明，這是解決拉傷問題經濟而有效的方（fāng）法，也是（shì）目前廣泛采用（yòng）的方法。

（1）從模具凸、凹模材料（liào）入手解（jiě）決工件的（de）拉傷問題，可以采（cǎi）用硬（yìng）質（zhì）合金，一般情況下，由（yóu）這種材料（liào）製作（zuò）的凸、凹模抗拉傷性能（néng）很高（gāo），存在的（de）問題是材料成本高，不易加工，對於較大型的模具，由於（yú）燒製大型硬質合金塊較困（kùn）難，即使燒製成功，加工（gōng）過程中也有可能（néng）出現開裂，成材率低，有些（xiē）幾乎難以成形。此外硬（yìng）質合金性脆，搬運、安裝使用過程中都（dōu）要極其小心，稍有不慎就有可能出現崩塊或開（kāi）裂而報廢。另外（wài），由於硬質合金的組織結構是由硬質的（de）碳化鎢顆粒和軟（ruǎn）的粘結相（xiàng）鈷（gǔ）所組成，硬（yìng）質碳（tàn）化鎢顆粒的耐（nài）磨抗咬合性能很高，而鈷相由於（yú）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（mó）表麵形成凹凸不平，如此生產出來的工件表麵（miàn）也會出現拉痕，此時需對模具凸、凹模表麵進行研磨拋光後（hòu）方可進行再生產。采用合適的（de）銅基合金（jīn）也可解決工件（jiàn）的拉傷問題，但銅基合金一般硬度（dù）較低，易出現（xiàn）磨損超差，在大批量生產的情況下，這種材料的性價比較低（dī）。對於較大型的（de）模具，如汽（qì）車覆蓋件的成形模具，大量采（cǎi）用了合金鑄鐵，鑄鐵（tiě）隻能減輕（qīng）工件的拉傷，無法消（xiāo）除拉傷問題，要徹底解決拉傷（shāng）問（wèn）題需輔（fǔ）以滲（shèn）氮，鍍硬鉻等表麵處（chù）理。但如此製作的模具往往壽命比較短，在使（shǐ）用一段時間後，如出現拉傷，又需修模並重新進行（háng）表麵處理。

（2）通過對模具進行（háng）表麵處理特（tè）別是（shì）對模具凸、凹（āo）模進行表麵超硬化處理是解決工件表（biǎo）麵拉傷問題經濟而有效的方法。表（biǎo）麵處理方法有多（duō）種，比較常用的有：鍍層方麵有鍍硬鉻、化學（xué）鍍鎳磷、刷鍍特種合金等；化學熱處理方麵有各類滲氮、滲硼、滲硫等；表麵超硬化處理方麵有化（huà）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。電鍍（dù）、化學鍍、刷鍍是通（tōng）過電化學或化學（xué）反應（yīng）的方法（fǎ），在（zài）工件（jiàn）表麵形成合金鍍層，工藝不（bú）同。合金鍍層性能各異。就耐磨（mó）抗咬合用途，目前應用較多的是鍍（dù）硬鉻、化學鍍鎳磷、刷鍍鎳鎢合金（jīn）等。對（duì）於（yú）成形負荷較輕或大型模（mó）具采用這些方法有時可以取得一定的效果。這類表麵處理存在的（de）問題是一方麵由於表麵硬化層的硬度較低，容易出現磨損（sǔn），而鍍層一旦磨損，拉傷又會出現。另一方麵，鍍層與基體（tǐ）材料機械結合，在負（fù）荷較大的場合，有時（shí）使用幾（jǐ）次鍍（dù）層就會剝落，而鍍層（céng）一旦剝落，其（qí）功效也就失去。化學熱處理是將工（gōng）件放（fàng）入含某種（zhǒng）或某幾種化學元素的介質（zhì）中加熱保溫，通過工（gōng）件與介質的物理化（huà）學作用，將這種或這幾種元（yuán）素滲入工件表（biǎo）麵（miàn），然後以適當的方式冷卻，從而改變了工件表麵的成分和組（zǔ）織結構，並（bìng）賦予工件不同（tóng）的物理、化學和機械性能。化學熱處理的種類很多，根據所滲元素不同分類為（wéi）：各種滲碳（tàn）、各種滲氮、各（gè）種氮碳或碳氮共（gòng）滲、滲硼、滲硫、滲鋁、滲鋅、滲其他各種金屬等。以（yǐ）耐磨、減摩、抗拉傷為目的的化學熱處理目前常用的是：滲碳、滲氮、滲硼、滲硫幾種。采用合適（shì）的（de）模具材料輔以（yǐ）滲氮（dàn）、滲硼等化學熱處理往往具有較（jiào）常規（guī）鋼製模具（jù）高得多的抗拉傷性能。在缺乏其他表麵處（chù）理工藝方法的情況（kuàng）下，這不（bú）適為一種較好的選擇，也是較（jiào）常用的方法。就滲氮處理而言，滲氮的化合物層具有很高的（de）抗拉傷性能，但由（yóu）於其硬化效果有限(一般l200Hv以（yǐ）下)，且（qiě）化合物（wù）層較（jiào）薄(10 V-m左右（yòu）)，其耐磨性有限（xiàn），而（ér）化合物層一（yī）旦磨損，拉傷又會出（chū）現，所以在大批（pī）量生產過程（chéng）中滲氮處理往往還（hái）無法滿（mǎn）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（gāo），但依據經驗，滲硼質量的穩（wěn）定性和滲硼工件變（biàn）形較大以及滲硼層抗拉傷性能較差是製約該技術（shù）在成形類模具上應用的幾個（gè）重要因素。滲硫技術具有較高的減牽陛（bì）能，在一些場合也取得了較好的效果，但對（duì）於（yú）負荷較大的成形（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。這幾種表麵處理的共同特點是都可以在（zài）工件表麵形成2 000 HV以上的硬（yìng）化層，並具有極高的耐磨抗咬（yǎo）合等性能。實踐證明（míng），化學氣相沉積(O／D)、"ID覆層處理技術是目前解決工件拉傷效果最好的方法。而經物理氣相沉積（jī）(PVD)和物理化學氣相沉積(PCVD)的工件，雖然其表麵硬（yìng）度也可達到2 000-3 000 HV，甚至更高，表麵硬化層也（yě）具有極高的耐磨（mó）、抗拉傷性能，但由於其膜基結合（hé）力較CYD和TD覆層（céng）處理差距較大，往往（wǎng）在（zài）使用過程中過甲j脫落，發揮不出表麵超硬化層的性能特（tè）點，因此這兩種方法除在載荷較小的（de）情況下有可能具有效果J'l、，一般的成（chéng）形類模具（jù）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( )之類的材料、具有極高的硬（yìng）度(3 000I-IV以上)，加上（shàng）其膜基（jī）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（dé）多的耐磨、抗拉份（fèn）陛能。能夠數倍至幾十倍地提高模具的使用壽命。其缺點是處理溫度高．工件變（biàn）形大．上件CVD處理完以後．需另外重新加熱淬火。而表麵沉積層在（zài）空氣中於400～500℃以上（shàng）的溫度（dù）下（xià）加（jiā）熱會氧化．因此後（hòu）續工序要求嚴格（gé），稍有不慎，表麵硬化層就會遭受破壞．嚴藿製約了其在鋼模上的應甩，而主要應用（yòng）於硬質合金等（děng）無相變的材料。此外．CVD處理過程中的排放物對環境汙染較大。"ID覆層處理國內又名熔（róng）鹽滲（shèn）金（jīn）屬（shǔ）、滲釩等。其原（yuán）理是通（tōng）過熱擴散作用（yòng）於工件表麵形（xíng）成（chéng）一層數（shù）微米至數十（shí）微米的碳化釩覆層。"ID覆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由於是通過擴散（sàn）形成的，所以覆層與基（jī）體具有冶金結合，這一點（diǎn）在成形類模具上的應用極其重（chóng）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（lǐ）可（kě）以重複進行。