五金拉伸模具拉傷的實質及解決措施（shī）

工件成形過程（chéng）中拉（lā）傷產生的原因主要有以（yǐ）下兩種：

一是（shì）由於模具凸、凹（āo）模表麵的宏觀機（jī）械凹凸不平或被成形材料與模具凸、凹模表麵之間夾雜其他硬質顆粒，都會（huì）在工件表麵或模具（jù）凸、凹模表（biǎo）麵形成機械的磨（mó）損，解決方法（fǎ）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。

二是由於工件表（biǎo）麵與（yǔ）模具凸、凹模表麵粘著磨損（sǔn）而形成的拉傷，也是生產中最常見的又不容（róng）易解決的一種狀況，以下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。解決模具及工件成形過程中的（de）拉傷問題應依照減小粘著（zhe）磨損的基本原則，通過改變接觸副的性質作為出發點。以下就構成此對接觸（chù）副的三（sān）方（fāng），即（jí）被成（chéng）形工件的原材料方麵、工件與模具之間、模具方（fāng）麵分別予以分析（xī）。

1. 通（tōng）過對原材料進行表（biǎo）麵處理，如對原材料進行磷化、噴塑或其他表（biǎo）麵處理，使被成形材料表（biǎo）麵形成一層非金屬膜層，可以大大減輕或消除工件的拉傷，這種方法往往成本較高，並需要添加另外的生（shēng）產設備（bèi）和增加（jiā）生產（chǎn）工序（xù），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（chéng）形材料之間（jiān）加一層PVC之類的薄（báo）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續供（gòng）給薄膜，而對於（yú）周期生產的衝壓設備，每生產一件（jiàn）工件需加一張薄膜，影響生產效（xiào）率，此方法一般（bān）成本也很高，還會產生大量廢料，對於小批（pī）量的大型工件的生產采用此種方法是（shì）可取的。在一些成形負荷（hé）很小（xiǎo）的場合，有時通過添加潤滑油或加EP(極（jí）壓)添（tiān）加劑的潤滑油就可以解決工件的（de）拉傷問題。

3. 模具方麵通過改變模具凸、凹模材料或對（duì）模具凸、凹（āo）模進行表麵處理，使被（bèi）成形（xíng）材料與凸（tū）、凹（āo）模這對接觸副性質（zhì）發生改變。實踐表明，這是解決拉傷問題經濟而有效的方法，也是目前廣泛采用的方法。

（1）從模具凸、凹模材料入手解（jiě）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、凹模抗拉傷性能很高，存在的問題是材料成本高，不易（yì）加工，對於較大型的模（mó）具，由於燒製大（dà）型硬質合金（jīn）塊較困難，即使燒製成（chéng）功，加工過程中也有可能出現開裂，成（chéng）材率（lǜ）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（guò）程中都要極其小心，稍有不慎就有可能（néng）出現（xiàn）崩塊或開裂而（ér）報廢。另外（wài），由於硬質合金的（de）組織結構是（shì）由硬質（zhì）的碳化鎢顆粒和軟的（de）粘結相鈷所組（zǔ）成，硬質碳化鎢顆（kē）粒的耐磨抗咬（yǎo）合性能很高，而（ér）鈷相由於硬度很（hěn）低，耐磨性能較差，使用過程中鈷相會優先磨損，使凸、凹模表麵形成凹凸不平，如此生產出來的工件表麵也（yě）會出（chū）現拉（lā）痕，此時需對模（mó）具凸（tū）、凹模表麵進行研磨拋光後方可（kě）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，易出現磨損超差，在大批量生產的情況下，這種材料的性價比（bǐ）較低。對於較大型的（de）模具，如汽車覆蓋件的成形模具，大量采（cǎi）用了合金鑄鐵，鑄鐵隻能減輕工件的拉傷，無法消除拉傷問題，要徹底解決拉傷問題需（xū）輔以（yǐ）滲氮（dàn），鍍硬鉻等表麵處理。但如此製作（zuò）的模具往往壽命比較短，在使（shǐ）用一段時間後，如出（chū）現拉傷，又需修模並重新進行表麵處理。

（2）通過（guò）對模具進行表麵（miàn）處理特別是對模具凸、凹模進行表麵超硬化（huà）處理是解決工（gōng）件表麵拉傷問題經濟而（ér）有效的（de）方（fāng）法（fǎ）。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（shuā）鍍特種合金等（děng）；化（huà）學熱處理方麵有各（gè）類滲氮、滲硼、滲硫等；表麵超硬（yìng）化處理方（fāng）麵有化學氣相沉積(CVD)、物（wù）理氣相（xiàng）沉積(VVD)、物理化學氣相（xiàng）沉積(PvD)、"ID覆層處理。電鍍、化學鍍、刷鍍是通過電化學或化學反應的方法，在工（gōng）件（jiàn）表（biǎo）麵形成合金鍍層，工藝不同。合金（jīn）鍍層性能各異。就耐磨（mó）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。對於成形負荷較輕或（huò）大型模具采用（yòng）這些方法有時可以（yǐ）取得一定的效（xiào）果。這（zhè）類表麵處理存在的問題是一方麵由於表麵硬化（huà）層的硬度較（jiào）低，容易出現磨損，而鍍層一旦磨（mó）損，拉（lā）傷又會出現。另一（yī）方麵，鍍層與基體材料（liào）機械結合，在負荷較大的（de）場合，有（yǒu）時使用幾（jǐ）次鍍層就會剝落，而鍍層一旦剝落，其功（gōng）效也就失去。化學（xué）熱（rè）處理是將工件放入含某種或某幾種化（huà）學元（yuán）素的介質中加熱保溫，通過工件與介質的物理化學（xué）作用，將這種或這幾種元素滲入工件表麵，然後以適當的方式冷卻，從而改（gǎi）變了工件表麵的成分和組織結構，並賦予工件不同的物（wù）理、化學和機械性（xìng）能。化學熱處理（lǐ）的種類很多，根據所（suǒ）滲元素不同分類為：各種滲碳、各種滲氮、各（gè）種氮碳或碳氮共滲、滲硼、滲硫、滲鋁（lǚ）、滲鋅、滲其他各種金屬等。以耐磨、減摩、抗拉傷為目的的化學熱處理目前（qián）常用的是：滲碳（tàn）、滲氮、滲硼、滲硫幾種。采用合適的模具材料輔以滲氮、滲硼等化學熱處理往往具（jù）有較常規鋼製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（qíng）況下，這不適為一種（zhǒng）較好的選擇，也是較常用的方法。就滲（shèn）氮處理而言，滲氮的化合物層具有（yǒu）很高（gāo）的抗拉傷性（xìng）能，但由於其硬化效（xiào）果有限(一般l200Hv以下)，且化合（hé）物層較薄(10 V-m左右)，其耐磨性有限，而化合物（wù）層一旦磨損，拉傷又會出現，所以在大批量生產過程中滲（shèn）氮處（chù）理往往還無法滿足（zú）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，但依據經驗，滲硼質量的穩定性和（hé）滲硼工件變形較大以及（jí）滲硼層抗（kàng）拉傷性能較差是製約該技術在成形類模具上應用的幾個（gè）重要因（yīn）素。滲硫技術具有較高的減牽陛能，在一些場合（hé）也取得了較好的效果，但對於負荷較大的成形（xíng）類模具，效果有限。表麵超硬化處理是指化學（xué）氣相沉積(L、，D)、物理（lǐ）氣相沉（chén）積(Ev'D)、物理化學氣相沉積(PVD)、"]-l-J覆層處理。這幾種表麵處（chù）理的共同特點是都可以在工件表麵形成2 000 HV以上的硬化層（céng），並具（jù）有極高（gāo）的（de）耐磨抗咬合等性能。實踐證明，化學氣相沉積（jī）(O／D)、"ID覆（fù）層處（chù）理技術是目前解決工件（jiàn）拉傷效果（guǒ）最好的（de）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，表麵硬化層也具有極高的耐磨、抗拉（lā）傷性能，但由於其（qí）膜基結合力（lì）較CYD和TD覆層處理差（chà）距較大，往往在使用過程（chéng）中過甲j脫落，發揮不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（kě）能（néng）具有效果J'l、，一般的成形（xíng）類模具很難有滿意的效果。

（3）化學氣（qì）相沉積(CVD)的碳化鈦c)或碳氮化（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（yǒu）比（bǐ）一般模具材料或經其他表麵處（chù）理後（hòu）高得多的耐磨、抗拉份陛能。能夠數倍（bèi）至（zhì）幾十倍（bèi）地提高模具的使用壽命。其缺點是處理溫度（dù）高．工（gōng）件變形大．上件CVD處理完以後．需另外重新加熱淬火（huǒ）。而表麵沉積層在空氣中於400～500℃以上（shàng）的溫度（dù）下加（jiā）熱會氧化．因此後續工序要求嚴格，稍有（yǒu）不慎，表麵硬化層就會遭（zāo）受破壞（huài）．嚴藿製約了其在鋼模上的應甩，而主要應用於硬（yìng）質合金等無（wú）相變的材料。此外．CVD處理過程中的排（pái）放物對環境汙染較大。"ID覆（fù）層處理國內又名熔鹽滲金屬、滲釩等。其原理是通過熱（rè）擴散作用於工（gōng）件表麵形成一（yī）層數微米至數十微米的碳化釩覆層（céng）。"ID覆層處理的（de）主要特點是：

①覆層（céng）硬度高．硬度可達3000I-IV左右．具有極高的耐（nài）磨、抗拉傷、耐蝕等性（xìng）能（néng）；

②由於是通過擴散形成（chéng）的，所以覆層與基體具有冶金結合，這一點在成形類模具（jù）上的應用極其重要；

③ID覆層處理後可以直接進（jìn）行淬火．這一點特別適（shì）合於（yú）各類（lèi）模具鋼（gāng）材；④ID覆層處理可以重複進行（háng）。