五金拉伸模具拉傷的實質及解決措施

工件成形過程中拉（lā）傷產生的原因主要有以下兩種：

一是由（yóu）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（tū）、凹模表麵之間夾雜其他（tā）硬質顆粒，都會在工件（jiàn）表（biǎo）麵（miàn）或模具凸（tū）、凹模表麵形成機械的磨損，解（jiě）決方法是對模具凸、凹模表麵進行仔（zǎi）細研磨加（jiā）工，並加（jiā）強生產（chǎn）環境的（de）管理。

二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（de）又不（bú）容易解決的一種狀（zhuàng）況，以下詳細分析粘著磨損的產生及減少粘（zhān）著磨損（sǔn）的一些基本措施。解決模具及工件成形過程中的拉傷問題應依照減小粘著（zhe）磨損的基本原則，通（tōng）過改變接觸副的性質作為出發點。以下（xià）就構成此對接觸副（fù）的三方，即被成形工件的原材料（liào）方麵、工件與模具之間、模具方麵分（fèn）別予以分析。

1. 通過對原材料（liào）進行表麵處理，如對原材料進行磷化、噴塑（sù）或其（qí）他表麵處理，使被成（chéng）形（xíng）材料表麵形成一層非金屬膜層，可以大（dà）大減輕或消除工件的拉傷，這種方法往往成本較（jiào）高，並需要添加另外的（de）生產設備和增加生產工序，盡管這種方法有時有些效果，實際生產中應用卻很少。

2.在（zài）模具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（de）拉傷問題。對於生產線（xiàn），通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（yǐng）響生產效率（lǜ），此方法一般成本也很高，還會產生大量廢（fèi）料，對（duì）於小（xiǎo）批量的大型工件的生產（chǎn）采用此種方法是可取的。在（zài）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（yā）)添加劑的潤滑油就可以解決工（gōng）件的拉傷問（wèn）題。

3. 模具方麵通過改變模具凸、凹模材料或（huò）對模具凸、凹模進行表麵處理，使被成形材料與凸、凹模這對接觸（chù）副性質（zhì）發生改（gǎi）變（biàn）。實踐表明，這是解（jiě）決拉（lā）傷問題經濟而有效的方法，也（yě）是目前廣（guǎng）泛采用的方法。

（1）從模具凸、凹模材料入手解決工件的（de）拉傷（shāng）問題，可以采（cǎi）用硬質合金，一般情況下，由這種材（cái）料製作的凸、凹模抗拉傷性能（néng）很高，存（cún）在的問題（tí）是（shì）材料成本高，不易加工（gōng），對於較大型（xíng）的模具，由於燒製大型硬（yìng）質合（hé）金塊較（jiào）困難，即使燒製成功，加工（gōng）過程中也有可能出現（xiàn）開裂，成材率低，有些幾乎難以成形（xíng）。此外硬質合金性脆，搬運、安裝使用過程（chéng）中都要極其小心，稍有不慎就有可能出現崩塊或開裂而報廢。另外，由於（yú）硬質合金的組（zǔ）織（zhī）結構是由硬質的碳化鎢顆粒和軟的粘結相鈷所（suǒ）組（zǔ）成（chéng），硬質碳化鎢顆粒的（de）耐磨抗咬合性能很高，而鈷相由於（yú）硬度很低，耐磨性（xìng）能較差，使用過程中鈷相（xiàng）會優先磨（mó）損，使凸、凹模表（biǎo）麵形成凹（āo）凸不平，如此生產出來的工件（jiàn）表麵也會出現拉痕，此時需（xū）對模具凸、凹模表麵進行研磨拋（pāo）光（guāng）後（hòu）方可進行再生產。采用（yòng）合適的銅基合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（chū）現磨損超差，在大批量生（shēng）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，如汽車覆蓋件的成形模具，大量采用了合金鑄鐵（tiě），鑄鐵隻（zhī）能減輕工件的拉傷，無（wú）法消除拉傷問題，要徹底（dǐ）解決拉傷問題需輔以滲氮，鍍硬鉻等表麵處（chù）理。但（dàn）如此製作的模具往往壽命比較短，在使用一段時間後，如出現拉傷，又需修（xiū）模並（bìng）重新進行表麵處理（lǐ）。

（2）通過對模具進行表麵處理特別是對模（mó）具凸、凹模進行表（biǎo）麵超硬化處理（lǐ）是解決工件表麵拉傷問題經濟（jì）而有效的方法。表麵處理（lǐ）方法有多種，比（bǐ）較常用的有：鍍層方麵有鍍硬鉻、化學鍍鎳磷、刷鍍（dù）特（tè）種合金等；化學熱處理（lǐ）方麵有各類滲氮、滲硼、滲硫等；表麵超硬化（huà）處理方麵有化學氣相沉（chén）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、化學鍍、刷鍍（dù）是通過電化學或化學反應的方法，在工件表麵形成合金鍍層（céng），工藝不同。合（hé）金鍍層性能各異。就耐磨抗咬合用途，目前應用（yòng）較多的是（shì）鍍硬鉻、化（huà）學鍍鎳磷、刷鍍鎳鎢合金（jīn）等（děng）。對於成形（xíng）負荷較輕或大（dà）型模具采用這（zhè）些方法有時可以取得一定（dìng）的效果。這類表麵處理存在的問題是一方（fāng）麵由於表麵硬化層的硬度較低，容易（yì）出現磨損，而鍍層一旦磨損，拉傷又會出現。另一方（fāng）麵，鍍層與基體材料機械結合，在負荷較大的場合，有時使用幾次鍍層（céng）就會剝落，而鍍（dù）層一旦剝落（luò），其功效也就失去。化學熱處理是（shì）將工件放入含某種（zhǒng）或某幾種化學元素的介質中加熱保溫，通過工（gōng）件與介質的物理化學作用，將這種或（huò）這（zhè）幾種元素滲（shèn）入工件（jiàn）表麵（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，並賦予工件不同的物理、化學和機械性能。化學熱處理的種類（lèi）很多（duō），根據（jù）所滲（shèn）元（yuán）素不同分類為：各種滲碳、各（gè）種滲氮、各種氮碳或碳氮共滲、滲硼、滲硫、滲鋁、滲鋅、滲其他各種（zhǒng）金屬等。以耐磨、減（jiǎn）摩（mó）、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（cǎi）用（yòng）合適的（de）模具材料輔以滲氮、滲硼等（děng）化學熱處理（lǐ）往往具有較常規鋼製模（mó）具高得多的抗拉傷性能。在缺乏其（qí）他表麵處理工藝方法的情況下，這不適為一種較好的選擇，也是較（jiào）常用的（de）方法。就滲氮處（chù）理而言，滲氮的化（huà）合物層具有很高的抗拉傷性能，但由於其硬化效果有限(一般l200Hv以下)，且化合物層較薄(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（jiù）滲硼（péng）工藝而言，其硬化層硬度可達1800 HV，耐磨性（xìng）較高，但依據經驗，滲硼質量的穩定（dìng）性（xìng）和滲硼工件變形較大以及滲硼層抗拉傷性能較差是製約該技術在成形類模具上應用（yòng）的幾個重要因素。滲硫技術具有較高的減牽陛能（néng），在一些場合也取得了較（jiào）好的效果，但對（duì）於負（fù）荷較大的成（chéng）形類模具，效果有限。表（biǎo）麵超硬化（huà）處理是指化學氣相沉積(L、，D)、物理氣相沉積(Ev'D)、物（wù）理化（huà）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工件表麵形成2 000 HV以上（shàng）的硬化層，並具有極高的耐磨抗咬合等（děng）性能。實踐（jiàn）證明，化學氣（qì）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（wù）理化學（xué）氣相沉積(PCVD)的工件，雖（suī）然其表（biǎo）麵（miàn）硬度也可達到2 000-3 000 HV，甚至更高，表麵硬化層也（yě）具有極高的耐磨、抗拉傷性能，但由（yóu）於其膜基（jī）結合力較CYD和TD覆層處理差距較大，往往在使用過程中過甲j脫落，發揮（huī）不出表麵超硬化層的性能特點（diǎn），因（yīn）此這兩（liǎng）種方法除在載荷較小（xiǎo）的情況下（xià）有可能具有效（xiào）果J'l、，一般的成形（xíng）類模具很難（nán）有滿意的（de）效（xiào）果。

（3）化學氣相沉積(CVD)的碳化鈦c)或碳（tàn）氮（dàn）化鈦( )之類（lèi）的材料、具（jù）有極高的硬度(3 000I-IV以上)，加上其膜基結合力很高，具（jù）有比（bǐ）一般模具材料或經其他表麵處理（lǐ）後高得多的耐磨、抗拉份陛能。能夠數倍至幾十倍地提高（gāo）模具的使用壽（shòu）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。而表麵沉積層在空氣中於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，表麵硬化層就會遭受破壞．嚴藿製約了其在（zài）鋼（gāng）模上的應甩（shuǎi），而（ér）主要應用（yòng）於硬質合金等無（wú）相變的材料（liào）。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鹽滲金屬、滲釩等。其原理是通過熱擴散作用於工（gōng）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（lǐ）的主要特點（diǎn）是（shì）：

①覆層硬度高．硬度可達3000I-IV左右（yòu）．具有極（jí）高的（de）耐磨（mó）、抗拉傷、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金結合，這一（yī）點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（jìn）行淬火．這一點（diǎn）特別（bié）適合於各類（lèi）模具鋼材；④ID覆層處理可以重複進行。