​五金拉伸模具拉傷的實質（zhì）及解決措施

工件成形過程中拉傷產生的（de）原因主要有以下兩種：

一是由於模（mó）具凸、凹（āo）模表麵的宏觀機械凹凸不平或被成形材料與模具（jù）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、凹模表麵形成機械的（de）磨損，解決方法是對模具凸、凹模表麵（miàn）進行（háng）仔細（xì）研磨加（jiā）工，並加強生產環境的管理。

二是由於工件（jiàn）表麵與模具凸、凹模表麵粘著磨損而形成（chéng）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（xià）詳細分析粘著磨損的產生及減少粘著磨損的一些基本措施。解決模具（jù）及工件成形過程中的拉傷問題應依照減小粘（zhān）著磨損的基本原則（zé），通過改變接觸副（fù）的性質作為出發點。以下就構成此對接觸副的三方，即被成形工件的原（yuán）材料方麵、工件與模具之（zhī）間（jiān）、模具（jù）方麵（miàn）分別予以分析。

1. 通（tōng）過對原材料進行表麵處理，如對原材料進行磷化、噴塑或其他表麵處理，使被成形材（cái）料表麵形成一層（céng）非金屬膜層，可以大大（dà）減輕或消除工件的拉傷，這種方法往往成本較高，並（bìng）需要（yào）添加另外的生產設備和增加（jiā）生產（chǎn）工序，盡管這種方法有時有些效（xiào）果，實際生產中應用卻很（hěn）少。

2.在模具與成形材料之（zhī）間加一層PVC之類的薄膜，有時也可以解決工件的拉（lā）傷問題。對於生產線，通過機構可以達到連續供給薄膜，而對於周期生（shēng）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，此方法一般成本也很（hěn）高，還會產生大量廢料，對於小批量的大（dà）型工件（jiàn）的生產采用此種方（fāng）法是可取的。在一些成形負荷很小的場合，有（yǒu）時通過添加潤滑油或加EP(極壓)添加劑的（de）潤滑油就可以解決（jué）工件的拉傷問題。

3. 模具方麵通過改變模具凸、凹模材料或對模具（jù）凸、凹模進行表麵處理，使被（bèi）成形材料與凸、凹模這對接觸副性質發生改（gǎi）變。實踐表明，這是解決拉傷問題經濟（jì）而有效（xiào）的方法，也是目前廣泛采用的（de）方法。

（1）從模具凸、凹模材料入手解決工件的拉傷問題，可以采（cǎi）用硬質合金，一般情況（kuàng）下（xià），由（yóu）這種材料製（zhì）作的凸、凹模抗拉傷性能很高，存在的問題是材料成本高，不易加工，對於較大型的模具，由於燒製大型硬質合金（jīn）塊較困難，即使燒製成功，加工過程中也有可能出現開裂，成材率低，有些幾乎難以成形。此外硬質合金性脆，搬運、安裝使用過程中都要極其小心，稍有不慎就有可能出現崩塊或開裂而報廢。另外，由於硬質合金的組織結構是由硬質的碳（tàn）化鎢顆粒和軟的粘結相鈷所組成，硬質碳化（huà）鎢顆（kē）粒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（gǔ）相會（huì）優先磨損，使凸、凹模表麵形成凹凸不平，如此生產出來的工件表麵也會出現拉痕（hén），此時需對模具凸、凹模（mó）表麵進行研磨拋光（guāng）後方可進行再生產。采用合適的銅基（jī）合金也可解決工件的拉（lā）傷問（wèn）題，但銅基合金一般硬度較低，易出現磨損超差，在大批量生產的情況下，這種材料的性價比較低（dī）。對於較大型的模具，如汽車覆蓋件的成形模具（jù），大量采用（yòng）了合金鑄鐵，鑄鐵隻能減輕工件的拉傷，無法消除（chú）拉傷問題，要徹底解決拉傷問題需輔以（yǐ）滲氮，鍍硬（yìng）鉻等表（biǎo）麵處理。但如（rú）此製作的模具往往壽命比較（jiào）短，在使用一段時間後，如出現拉（lā）傷，又需修模並重新進（jìn）行表麵處理。

（2）通過對模具進（jìn）行表麵處理特別是對模具凸、凹模（mó）進行表麵超硬化處理是解決工件表麵（miàn）拉傷問題經濟而有效的方法。表麵處理方法有多種，比較常（cháng）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（gè）類滲氮、滲硼、滲硫等；表麵超硬化處理方麵有（yǒu）化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(VVD)、物理化學氣相沉積(PvD)、"ID覆層處理。電鍍、化學鍍、刷鍍（dù）是通過電化學或化學（xué）反應的方法（fǎ），在（zài）工件表麵形成合金鍍層，工藝不同（tóng）。合金鍍層性能（néng）各異。就耐磨抗咬合用途，目前應用較多的是鍍硬鉻、化學鍍鎳磷、刷鍍鎳鎢合金等。對於成形負荷較輕（qīng）或（huò）大型模（mó）具采用這些方（fāng）法有時可以取得一定（dìng）的效果。這類表麵處理存在的問（wèn）題是一方麵由於表麵硬（yìng）化層的硬度較（jiào）低，容易出現磨損，而鍍層一旦磨損，拉傷又會出現。另一方麵，鍍層與基體材料機械結合，在負（fù）荷較大的場合（hé），有時使用幾次鍍層就會剝落，而鍍層一旦剝落，其功效也就失去。化學熱處理（lǐ）是將工件放入含某種或（huò）某幾種化學元素的（de）介質中加熱保溫，通過工件與介質的物理化學作用，將這種或這幾種元素（sù）滲入工件表麵，然後以適當的方式冷卻，從而改變了（le）工件表麵的成分和組織（zhī）結構，並賦予工件不同的物理、化學和機械性能。化學熱處理的種類很多，根據（jù）所滲元素不同分類為：各種滲碳、各種滲氮、各種氮碳或碳氮（dàn）共滲、滲硼、滲硫、滲鋁、滲鋅、滲其他各種金屬等（děng）。以耐磨、減摩、抗拉傷為目的的（de）化學熱處理目前常用（yòng）的是（shì）：滲碳、滲氮、滲硼、滲硫幾種。采用合適的模（mó）具（jù）材料輔（fǔ）以滲氮、滲硼等化學熱處理往往具有較（jiào）常規鋼製模具高得多的抗拉傷（shāng）性能。在（zài）缺乏其他表麵處理工藝方法的情況下，這不適為一種較好的選（xuǎn）擇，也是較常用的方法。就滲氮處理而言，滲氮（dàn）的化合物（wù）層具有很（hěn）高的抗拉傷性能，但由（yóu）於其硬化效（xiào）果有限(一般l200Hv以下)，且化合物層（céng）較薄(10 V-m左右)，其耐磨性有限，而（ér）化合物層一旦磨損，拉傷又會出（chū）現，所以在大批量生產過程中滲氮處（chù）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（dá）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（shāng）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（sù）。滲硫技術具有較高的減牽陛能，在一些場合也取得了較好的效（xiào）果，但（dàn）對於負荷較大的成形類模具，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（fù）層處理。這幾種表麵處理的共同特點是都可以（yǐ）在工件表麵形成2 000 HV以上的硬化層，並具有極高的耐磨抗（kàng）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法。而經物理氣相沉積(PVD)和物理化學氣相沉積(PCVD)的工件，雖（suī）然其表麵硬度（dù）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、抗拉傷性能，但由於其膜基（jī）結（jié）合力較CYD和TD覆層處（chù）理差（chà）距（jù）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（de）性能特點，因此這兩種方法除在載荷較小（xiǎo）的情況下有可能具有效果（guǒ）J'l、，一般的成形類模具很難有滿意的效果（guǒ）。

（3）化學氣相沉積(CVD)的（de）碳化鈦c)或碳氮（dàn）化鈦（tài）( )之類（lèi）的材料、具有極高的硬度(3 000I-IV以上)，加上（shàng）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後高得多的耐磨、抗拉份陛能。能夠數倍至（zhì）幾十（shí）倍地提高模具的（de）使用壽命。其缺點是處理溫度高．工件變形大．上（shàng）件CVD處理完以後．需另外重新加熱淬火。而表麵沉積層在空氣（qì）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．嚴藿製約了其在鋼模上的（de）應甩，而主要（yào）應用於（yú）硬質合金等無相變的材料。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（guó）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覆層處理的主要特點是：

①覆層硬度高．硬（yìng）度可達3000I-IV左右．具有極高的耐磨（mó）、抗拉傷、耐蝕等性能；

②由於是通過擴散形（xíng）成的，所（suǒ）以覆層與基體具（jù）有冶金結合，這一點在成形類模具上的應用極其重要；

③ID覆層處理後可以直（zhí）接進（jìn）行淬（cuì）火．這一點特別適合於各類模具鋼材；④ID覆層處理可以重複（fù）進行。