五金拉伸模具拉傷的實質及解決措施

工件成（chéng）形過程（chéng）中拉傷產生的原因主要（yào）有以下（xià）兩種：

一是由於模具（jù）凸、凹模（mó）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（biǎo）麵（miàn）或模具凸、凹模表麵形成（chéng）機械的磨損，解決方法是對模具凸、凹模表麵進行仔細研磨加工，並加強生產環境的（de）管理（lǐ）。

二是由（yóu）於工件表麵與模具凸、凹模表麵粘著磨損而形成的拉傷，也（yě）是生產中（zhōng）最常見（jiàn）的又不容易解決（jué）的一種狀況，以下詳細分析粘著磨（mó）損的產生及減少粘著磨損的一些基本措施。解決模具及工件成形過程中的拉傷（shāng）問（wèn）題應依照減小粘著磨損（sǔn）的（de）基本原則，通過改變接觸（chù）副的性質作為出發點。以下就構成此對接觸副的三方，即（jí）被成形（xíng）工件的原材料方麵、工件與模具之間、模具方麵分別予以分析。

1. 通過對原（yuán）材料進行表麵處理，如對原材料進行磷化、噴塑或其他表麵處理，使被成形（xíng）材（cái）料表麵形成一層非金屬膜層，可以大大減（jiǎn）輕或消除工（gōng）件的（de）拉傷（shāng），這種方法（fǎ）往（wǎng）往（wǎng）成本較高，並需要添（tiān）加另外的生產設備和增加生產工序，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，有時也可以解決工件的拉傷問題。對於生產線，通過機構可以達到連（lián）續供給薄膜，而對於（yú）周期生產的（de）衝壓設備，每生產一件工件需加一張薄膜，影響生產效率，此方法一般成本也很高，還（hái）會產生大（dà）量廢料，對於小批量的（de）大型工件的生產采用此種方法是可取的。在一些成（chéng）形（xíng）負荷很小的場合，有時通過添加潤滑（huá）油或加EP(極壓)添加劑的潤滑油就可以解決工件的拉傷（shāng）問題。

3. 模具方麵通過（guò）改變模具凸、凹模材料（liào）或對模具凸、凹（āo）模（mó）進行表麵處（chù）理，使被成形（xíng）材料與凸、凹模這對接觸副性質（zhì）發生改變（biàn）。實踐表明，這是解決拉傷問題經濟而有效的方法，也（yě）是目前廣泛采用的（de）方法（fǎ）。

（1）從模（mó）具凸、凹模材料入手解決工件的拉傷問題，可以采用硬質合金，一般情況（kuàng）下，由這種材料製作的凸、凹模抗拉傷性能（néng）很高，存在的問題是材料成本高，不易加工，對於較大型的模具，由（yóu）於燒製大型硬（yìng）質合金塊較困難，即使（shǐ）燒製成功，加工過程中也（yě）有可能（néng）出現開裂，成材率低（dī），有些幾乎難以成形。此外硬質合金（jīn）性脆，搬運、安裝（zhuāng）使用過程中都要極其小心，稍有不慎就有可能出現崩塊或（huò）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粒和軟的粘（zhān）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（yú）硬度很低，耐磨（mó）性能較差（chà），使（shǐ）用過程中鈷相會優（yōu）先磨損，使凸、凹模表麵形成（chéng）凹凸不平，如此生產出來的工件表麵也會出現拉痕，此時需對模（mó）具凸、凹模表麵進行研磨拋光後方可進行再生產。采用合適的銅基合金也可解決工（gōng）件的拉傷問題，但銅基合（hé）金一般硬度較低，易出現磨損（sǔn）超差，在大批量生產的（de）情（qíng）況下，這種材料的性價比較低。對（duì）於較大（dà）型的模具，如（rú）汽車覆（fù）蓋件的成（chéng）形（xíng）模具，大量采用了合金（jīn）鑄鐵，鑄鐵（tiě）隻能減輕工件的拉傷（shāng），無法消除（chú）拉傷問題（tí），要徹底解決拉傷問題（tí）需輔以（yǐ）滲氮（dàn），鍍硬鉻等表麵處理。但如此製作的模具往往壽命比較短，在使用（yòng）一段時間後，如出現（xiàn）拉傷，又需（xū）修模並重新進行表（biǎo）麵處理。

（2）通過對模具進行表麵處理特別是對模具凸、凹模進行表麵超硬化處理是解決工件表麵拉傷問題經（jīng）濟而有效的方法。表麵處理方法有多種，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；化學熱處理方麵有各類滲氮、滲（shèn）硼、滲硫等；表麵超硬（yìng）化處理方（fāng）麵有化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積（jī）(VVD)、物理化學氣相沉積(PvD)、"ID覆層處理。電鍍、化學（xué）鍍、刷鍍是通過電化（huà）學或化學反應（yīng）的方法，在（zài）工（gōng）件表麵形成合金鍍層，工藝不同。合金鍍層性能各異。就耐磨抗咬合用（yòng）途（tú），目前應用較多的是鍍（dù）硬鉻、化學鍍鎳磷、刷鍍（dù）鎳鎢合金等。對於成形（xíng）負荷較輕或大型模具采用這些方法有時可以取得一（yī）定的效果。這（zhè）類表麵處理存在的問題是（shì）一方麵由於表麵硬化層的硬度較低，容易（yì）出現磨損，而（ér）鍍（dù）層一旦磨損，拉（lā）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（dà）的場合，有（yǒu）時使用幾次鍍（dù）層就會剝落，而鍍層一旦剝落，其功效（xiào）也（yě）就失去。化（huà）學熱處理是將工（gōng）件（jiàn）放入含某（mǒu）種或（huò）某幾種化學元素的介質中加熱（rè）保溫（wēn），通過工件（jiàn）與介質的物（wù）理化學作用，將這種或這（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，並賦予（yǔ）工件不同的物理、化學和機械（xiè）性（xìng）能。化學熱處理（lǐ）的種類（lèi）很多，根據所滲元素不同分類為：各種滲碳（tàn）、各種滲氮（dàn）、各（gè）種氮碳或碳氮共滲、滲硼、滲硫、滲（shèn）鋁、滲鋅、滲其他各種金屬（shǔ）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（shèn）碳（tàn）、滲氮、滲硼、滲硫幾種。采用合適的模具（jù）材（cái）料輔（fǔ）以滲氮（dàn）、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。在缺乏其他（tā）表麵處理工藝方（fāng）法的情況下，這不適為一種（zhǒng）較好的選擇，也是較常用（yòng）的方法。就滲氮（dàn）處理（lǐ）而言，滲氮（dàn）的化合物層具有很高的抗拉傷性能，但由（yóu）於其硬化效果有限(一般l200Hv以下)，且化（huà）合物層較薄(10 V-m左右)，其耐磨性有限，而化合物層一旦磨損，拉傷（shāng）又會出現（xiàn），所以在大批量生產過程中滲氮處理往往還無（wú）法滿足生產要求。就滲硼工藝（yì）而言，其硬化（huà）層（céng）硬度可達1800 HV，耐磨性較高，但依據經驗，滲硼質量的穩定性和滲（shèn）硼工（gōng）件變形（xíng）較大以及滲硼層（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。滲硫技術具（jù）有較高的減牽（qiān）陛能，在一些場合也取得了較好的效果，但對於負荷較大的成形類模具（jù），效（xiào）果有（yǒu）限。表（biǎo）麵超硬化處理是指化學氣相沉積(L、，D)、物理氣（qì）相沉積(Ev'D)、物理化學氣相沉積（jī）(PVD)、"]-l-J覆層處理。這幾種表麵處理的共同特點是都可以在工件表麵形成（chéng）2 000 HV以上（shàng）的硬化層（céng），並具有極高的耐磨抗咬合等性能。實踐證明，化（huà）學氣相沉積(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（qì）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，表麵硬化層也具有極高的耐磨、抗（kàng）拉傷性能（néng），但由於（yú）其（qí）膜基結合力較CYD和TD覆層處（chù）理差距較大，往往在使用過程中過甲j脫落，發揮不出表麵（miàn）超硬化層的性能（néng）特點，因此（cǐ）這兩種方法除（chú）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（jù）很難有滿意的效果。

（3）化學氣相沉（chén）積(CVD)的（de）碳化鈦c)或碳氮化（huà）鈦( )之（zhī）類的（de）材料（liào）、具有極高的硬度(3 000I-IV以上)，加上其膜基結合力很（hěn）高，具有比一般（bān）模具材料或經其他表麵處理後高得多的耐磨（mó）、抗拉份陛能。能夠數（shù）倍至幾十倍地提高模具的使用壽命。其（qí）缺點是處理溫度高．工件變形大．上件（jiàn）CVD處理完（wán）以後．需另外重新加熱淬火（huǒ）。而表麵沉積層在空（kōng）氣（qì）中於400～500℃以上（shàng）的溫（wēn）度下加熱會氧化．因此後續工序要（yào）求嚴（yán）格，稍（shāo）有（yǒu）不慎，表麵（miàn）硬化層就會遭受（shòu）破壞．嚴藿製約了其在鋼模上的應甩（shuǎi），而主要應用於硬質合金等（děng）無相（xiàng）變的材料。此外（wài）．CVD處理過程中（zhōng）的排（pái）放物對環境（jìng）汙染較（jiào）大。"ID覆層處理國（guó）內又名熔鹽滲（shèn）金屬、滲釩等。其原理是（shì）通過熱擴散作用於（yú）工件（jiàn）表麵（miàn）形成一層數微米至數十微米的碳化釩覆層。"ID覆層處理的主要特點是：

①覆層硬（yìng）度高．硬度可達3000I-IV左（zuǒ）右．具有（yǒu）極高（gāo）的耐磨、抗拉傷、耐蝕等性能；

②由於（yú）是（shì）通過擴散（sàn）形成的，所以覆層與基體具有冶金結合，這一點（diǎn）在成形類（lèi）模具上的應用極其重要（yào）；

③ID覆層處（chù）理後可以直接進（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（yǐ）重複進行。