​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（chǎn）生的原因主要（yào）有以下兩種：

一是由於模具（jù）凸、凹模表麵（miàn）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（chéng）機械的（de）磨損，解決（jué）方法是對模具凸、凹模表麵進行仔細研磨加工，並加強生（shēng）產環境的管理。

二（èr）是由於工（gōng）件表麵與模具凸、凹模表麵粘著磨損而形成（chéng）的（de）拉傷，也是生產（chǎn）中最常見的又（yòu）不容易解決的一種狀況，以下（xià）詳細分析粘著磨（mó）損的（de）產生及減少粘著磨損的一（yī）些基本措施。解決模具及工件成形過程中的拉傷問題應（yīng）依照減小（xiǎo）粘著磨（mó）損的基本原則，通過（guò）改變接觸副的（de）性質作為出發（fā）點。以下就構成此對接觸副的三方，即被成形工件的原材料方麵、工件與（yǔ）模具（jù）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（jìn）行磷化、噴塑或其他表（biǎo）麵處理，使（shǐ）被成（chéng）形材料表麵形成一層（céng）非金屬膜層，可以大大減輕或消除工件的（de）拉傷，這種方法往（wǎng）往（wǎng）成本較高，並需要添加另外的生（shēng）產設備和增加生產工序，盡管這種方法有時有（yǒu）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，有時也可以解決工件的拉傷問題（tí）。對於（yú）生產線，通過機構可以達（dá）到連續供給薄膜，而對於周期生（shēng）產的衝壓（yā）設備，每生產一件工件需加一張薄膜（mó），影響生產效（xiào）率，此方法一般成本也很高，還會產生（shēng）大量（liàng）廢料，對於小批量的大型工件的生產（chǎn）采用此種方法（fǎ）是（shì）可取的。在一些成形負荷很小的場合，有時（shí）通過添加潤滑油或加EP(極壓)添（tiān）加劑的潤滑油就可（kě）以（yǐ）解決工件的拉傷問題。

3. 模具方麵通過改變模具（jù）凸、凹模材料或對模具凸（tū）、凹模進行表麵處理，使被成形材料與凸、凹模這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（fǎ），也是目前廣（guǎng）泛采（cǎi）用的方法。

（1）從模具凸（tū）、凹模材料入手解決工件的（de）拉傷問題，可以采（cǎi）用硬質合金（jīn），一般情（qíng）況下，由這種（zhǒng）材料（liào）製作的凸、凹模抗拉傷性能很高，存在（zài）的問題是材料成本高，不易加工，對於（yú）較大型的模具，由於燒製大型硬質合金塊（kuài）較困難，即使（shǐ）燒（shāo）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（xíng）。此外硬質合金性脆，搬運、安裝使用過程中都（dōu）要極其小心，稍有不慎就（jiù）有可能（néng）出現崩（bēng）塊或開裂而報廢（fèi）。另外，由於硬質合金的（de）組織結構是由硬質的碳化鎢顆粒和軟的粘結相鈷所組成，硬（yìng）質碳化鎢顆粒的耐磨抗（kàng）咬合（hé）性能很高，而鈷相由於硬度很低，耐磨性能較差，使用過程中鈷相會優先磨損，使凸、凹模表麵形（xíng）成凹凸不平，如此生產出（chū）來的工件表麵也會出現拉痕，此時需對模具凸、凹模表麵進行研磨拋光後方可進行再生（shēng）產。采用（yòng）合適（shì）的銅基合金也可解決工件的拉傷問題，但銅（tóng）基合金一般硬度較低，易出現磨損超（chāo）差，在大（dà）批量生產的（de）情況（kuàng）下，這種材料的（de）性價比較低。對於較大型的模具，如汽車覆蓋件的成（chéng）形模具，大（dà）量采用了合金鑄鐵，鑄鐵隻能減輕工件的拉傷（shāng），無法消除拉傷問題，要徹底解決拉傷問題需輔以滲氮，鍍硬鉻等表麵處理。但如此製（zhì）作的模具往往壽命比較短，在使用一段時間後，如出（chū）現拉傷，又需修模並重新進行（háng）表麵處理。

（2）通過對模具進行表麵處理特別是對模具（jù）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濟而有效的方法。表麵（miàn）處（chù）理方法有多種，比較常用的有：鍍層（céng）方麵有（yǒu）鍍硬鉻、化學鍍鎳磷、刷鍍特（tè）種合金等；化學熱處理方麵有各類（lèi）滲氮（dàn）、滲硼（péng）、滲硫等；表麵超硬化處理方麵有化學氣（qì）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（lǐ）。電鍍、化學鍍、刷鍍是通過電化（huà）學或化學反應的方法（fǎ），在工件表麵形（xíng）成（chéng）合金鍍層，工藝不（bú）同。合金鍍層性能（néng）各異（yì）。就耐磨（mó）抗（kàng）咬合用途，目前應用較多的是鍍（dù）硬鉻、化學鍍（dù）鎳磷、刷鍍鎳鎢合（hé）金等。對於成形負荷較輕或大型模具采用這些方法有（yǒu）時（shí）可以取得一定的效果。這類（lèi）表麵處理存在的問題是一方麵由於表麵硬化層的硬度較低，容易出現磨損，而（ér）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（hé），在負荷（hé）較大的場合，有時使用幾次鍍層就會（huì）剝落，而鍍層一旦剝落，其功效也就失去。化學熱處理是將工件放入含某種或某（mǒu）幾種化學元素的（de）介質中加熱保溫，通過工件與介質（zhì）的物理化學作用，將這種或這幾種元素滲入工件表麵，然後（hòu）以適當（dāng）的方式冷卻，從（cóng）而改變了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（duō），根據所滲元素（sù）不同分類為：各種（zhǒng）滲碳、各種滲氮（dàn）、各種（zhǒng）氮（dàn）碳或碳氮共滲、滲（shèn）硼、滲（shèn）硫、滲（shèn）鋁、滲鋅、滲其（qí）他各種金屬（shǔ）等。以耐磨、減摩、抗拉（lā）傷為目的的化學熱處理目前常用的是：滲（shèn）碳、滲氮、滲硼、滲硫幾種。采用合適的模具材料輔以滲氮、滲硼（péng）等化學熱處理（lǐ）往往具有較常規鋼（gāng）製（zhì）模具高得多的抗拉傷性能。在缺乏其他表麵處理工藝方法的情況下，這不適為一（yī）種較好的選擇，也是較常用的方法（fǎ）。就滲氮處理而言，滲氮（dàn）的化合物層具（jù）有很高的抗拉傷性（xìng）能，但由於其硬化效（xiào）果有限(一般l200Hv以下（xià）)，且化合物層較薄(10 V-m左右)，其耐磨性有限，而化（huà）合物層一（yī）旦磨損，拉傷又會出現，所以（yǐ）在大（dà）批量生產過程中滲氮（dàn）處理往往還無法滿足生產要求。就滲硼工藝而言，其（qí）硬（yìng）化層（céng）硬（yìng）度可達1800 HV，耐磨（mó）性較高，但依據經驗，滲硼質量（liàng）的穩定性和滲硼工件變形較大以及（jí）滲硼（péng）層抗拉傷性能較差（chà）是製約該技術在成形類模具上應（yīng）用的幾個重要因素。滲硫技術具有（yǒu）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，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（huà）學氣相沉積(PVD)、"]-l-J覆層處理。這幾種表麵處理的共（gòng）同特點（diǎn）是都可以在工件表麵形成2 000 HV以上的硬化層，並具有極高的耐磨抗咬合等性能。實踐證明，化學氣相沉（chén）積(O／D)、"ID覆層處（chù）理技術（shù）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（xiàng）沉（chén）積(PCVD)的工（gōng）件，雖然其表（biǎo）麵硬度也可達（dá）到2 000-3 000 HV，甚至更高，表麵（miàn）硬化層也具有極高的耐磨、抗拉傷性能，但由於其膜基結合力較CYD和TD覆層處理差距較（jiào）大，往（wǎng）往在使用過程中過甲j脫落，發揮不（bú）出表麵超硬化層的性能特點，因此這兩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（lèi）模具很難有滿意的效果。

（3）化學氣相沉積(CVD)的碳化鈦c)或碳（tàn）氮化（huà）鈦( )之類的材料、具有極高的硬度（dù）(3 000I-IV以上)，加上其膜基結合力很高，具有比一般模具材（cái）料或（huò）經其他表麵處理後高得多的耐磨、抗拉份陛能。能夠數倍至幾十倍地提（tí）高模具的使用壽命（mìng）。其缺點是處理溫度高．工件變形大．上件CVD處理完以後．需另外重新加熱淬（cuì）火。而表麵沉積層在（zài）空氣中於400～500℃以上的溫（wēn）度下加熱會氧化．因此後續工序（xù）要求嚴格，稍有不慎，表麵硬化層就會遭受破（pò）壞．嚴藿（huò）製約了其在鋼模上的應甩，而主要應（yīng）用於（yú）硬質合金等無相變（biàn）的材料。此外．CVD處理過程中的排（pái）放物對環境汙染較大。"ID覆層處理國內又名熔鹽（yán）滲（shèn）金（jīn）屬、滲釩等。其原理是通過（guò）熱擴散作用於工件表（biǎo）麵形成一層（céng）數微米至（zhì）數（shù）十微米的碳化（huà）釩覆層。"ID覆層處理的主要特點是：

①覆層硬度高．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（yóu）於是通過擴散（sàn）形成的，所以覆層與基體（tǐ）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（hòu）可以直接進行淬火．這一點特別適合於（yú）各類模具（jù）鋼材；④ID覆層處理（lǐ）可以重複進行。