​五金拉伸模具拉傷的實（shí）質及解決措施

工件成形過程中拉傷產生的原因主要有以下兩種：

一是由於模具凸、凹模表麵的宏觀機械凹凸不平或被成（chéng）形材料（liào）與（yǔ）模具凸、凹模表麵之間夾雜其他硬質顆粒，都會在工（gōng）件表麵或模具（jù）凸、凹模表麵形成機械的（de）磨損，解決方法是對模具凸、凹模表麵進行仔細研磨加工（gōng），並加強生產環境的管理。

二是由於工件（jiàn）表麵與模（mó）具凸、凹模表麵粘著磨損而形成的拉傷（shāng），也是生產中最常見的又不容易解決（jué）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（jù）及工件（jiàn）成形過程中的拉傷問題應（yīng）依照減小粘著磨損的（de）基本原則，通過改（gǎi）變接觸副的性質（zhì）作為出發點。以下就構成此對接觸副的三方，即被成形工件的原材（cái）料方麵、工件（jiàn）與模具（jù）之間、模（mó）具方麵分別予以（yǐ）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（huà）、噴塑或其他（tā）表麵處理，使被成形（xíng）材料表麵（miàn）形成（chéng）一層非金屬膜層，可以（yǐ）大大減輕或消（xiāo）除工件的拉傷（shāng），這種方法往往成本較高，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些效（xiào）果（guǒ），實際生產中應（yīng）用卻很少。

2.在模具與成形（xíng）材料之間（jiān）加一層PVC之類的薄膜，有時也可以（yǐ）解決工件的拉傷問題（tí）。對於生（shēng）產（chǎn）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（chǎn）一件工件需加一張薄膜，影響生產效率，此方法一（yī）般成本也很高，還會產生大量廢料，對於小批量的大型工件的生產采用此種方（fāng）法是可取的（de）。在一些成形負荷很（hěn）小的場合，有時通過添加潤滑油或加EP(極（jí）壓)添加劑的潤滑油就可以解決工件的拉傷問題。

3. 模具方麵通過改變模具凸、凹模材料或對模具凸、凹模進行表麵處理，使（shǐ）被成（chéng）形材料與凸、凹模這對接觸副性質發生改變。實踐表明，這是解決拉傷問題經（jīng）濟而有效的方法，也是目前（qián）廣泛采用（yòng）的（de）方法。

（1）從模具凸、凹模材料入手（shǒu）解決工件的拉傷問題，可以采用硬質合金，一般情況下，由這種材料（liào）製作的凸、凹模抗拉傷性能很高，存在的問（wèn）題是材料（liào）成本高，不易加工，對於較（jiào）大型的模具，由於燒製（zhì）大型硬質合金塊較困難（nán），即使燒製成功，加工過（guò）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（hé）金性脆，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結相鈷所組成，硬質碳化（huà）鎢顆粒的耐磨（mó）抗咬合性能很高，而（ér）鈷相由於硬度很低，耐磨（mó）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（āo）凸不平，如此生產出來的工件表麵也會出（chū）現拉痕，此時需對模具凸、凹模（mó）表麵進行研磨拋光後方（fāng）可進行再生產（chǎn）。采用合適的銅基合金也可解決工（gōng）件的拉傷問題，但銅（tóng）基（jī）合金一（yī）般硬度較低，易出（chū）現磨損超差，在（zài）大（dà）批量生產的情（qíng）況下，這種材料的性價比較低（dī）。對於較大型的模（mó）具，如汽車（chē）覆（fù）蓋件的成形模具，大量（liàng）采用了合金鑄鐵，鑄鐵隻能減（jiǎn）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）輔以滲氮（dàn），鍍硬鉻等表麵處理。但如（rú）此製作的模具往往壽命（mìng）比較短，在使用一段（duàn）時間後（hòu），如出現（xiàn）拉傷（shāng），又需修模（mó）並重新進行表麵處理。

（2）通過對模具進行（háng）表麵處理特別（bié）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濟而有（yǒu）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（hé）金等；化（huà）學熱處理方麵有各類滲氮、滲硼、滲硫等；表麵（miàn）超硬化處理方麵有化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(VVD)、物理化（huà）學氣相沉積(PvD)、"ID覆層處理。電鍍、化學鍍（dù）、刷鍍是通過電化學或化學反應的方法，在工件表麵形成合（hé）金鍍層，工藝不同。合金鍍層性能各異（yì）。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（dù）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時可以取得一定的效果。這類表麵處理存在的問題（tí）是一方麵由於表麵（miàn）硬化層的（de）硬度較（jiào）低，容易出現磨損，而鍍層一（yī）旦磨損，拉傷（shāng）又會出現。另（lìng）一方麵，鍍層（céng）與基體材料機（jī）械結合，在負荷較大的場合，有時使用幾（jǐ）次鍍層（céng）就會剝落，而（ér）鍍（dù）層一旦（dàn）剝落，其功效也就失去。化學（xué）熱處理是將工件（jiàn）放入含某種或某幾種化學元（yuán）素的介質中加熱保溫，通過工件與介質的物理化學作用，將這種或這幾種元素滲入（rù）工（gōng）件表麵，然後以適當的方式（shì）冷卻，從而改變了工件表麵的成（chéng）分和組織結構，並賦予工件不同的（de）物理、化（huà）學和機械性能。化學熱處理的（de）種類很多，根（gēn）據所滲元素不同分類為：各種滲碳、各種滲氮、各種氮碳或碳氮共滲、滲硼、滲硫、滲鋁、滲鋅、滲其他（tā）各種金屬等。以耐磨、減摩、抗拉傷為目的的化學熱處理目前常用的是：滲碳、滲氮（dàn）、滲硼、滲硫幾種。采用合適的模具材料輔（fǔ）以滲氮、滲硼等化學熱處理往往具有較常規鋼製（zhì）模具高得多的抗拉傷性能。在缺（quē）乏其他表麵處（chù）理工藝（yì）方法（fǎ）的情況（kuàng）下，這不適為一種較好的選擇，也是（shì）較常用的方法。就滲氮（dàn）處理而言，滲氮（dàn）的化合物層具有很高的抗拉傷性能，但由於其硬化效果有限(一（yī）般l200Hv以下)，且化合物層較薄(10 V-m左右)，其耐磨（mó）性有限，而化合物層一旦磨損，拉傷又會出現，所（suǒ）以在（zài）大批量生產過程中滲氮處理往往還無法滿足生產要求。就滲硼（péng）工藝而言，其硬化層硬度可達1800 HV，耐磨性較高，但依據經（jīng）驗，滲硼（péng）質（zhì）量的穩定性和滲硼工件變形較（jiào）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的幾個重要因素。滲硫技術具有較高（gāo）的（de）減牽（qiān）陛能，在一些場合也取得了較（jiào）好的（de）效果，但對於負荷較大（dà）的成形類模（mó）具，效果（guǒ）有（yǒu）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（jī）(PVD)、"]-l-J覆層處理。這幾種表麵處（chù）理的共同（tóng）特點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（shí）踐證明，化（huà）學氣（qì）相沉（chén）積(O／D)、"ID覆層（céng）處理技術是（shì）目前解決工件拉傷效果最好（hǎo）的方法。而（ér）經物理氣相沉積(PVD)和物理化學氣相沉積(PCVD)的工件，雖然其表麵硬度也可（kě）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（xìng）能，但由於其膜基結合（hé）力較CYD和TD覆層處理差距較大，往往（wǎng）在使用過程中過甲j脫落，發揮不（bú）出（chū）表麵超硬化（huà）層的性能特點，因此這（zhè）兩種方法除在載荷較小的情況下有（yǒu）可能具有效果J'l、，一般的成形類模具很難有滿意的效果。

（3）化學氣相沉積(CVD)的碳化鈦c)或碳氮化鈦( )之類的材料、具有極高的硬度(3 000I-IV以上)，加上其膜基結合力很高（gāo），具有比一般模具材（cái）料或經其他表（biǎo）麵處理後高得多的耐磨、抗拉份陛能。能夠數倍至幾十倍（bèi）地提高模具的使用壽命。其缺點是處理溫度高（gāo）．工件變形大．上件CVD處理完以後．需另外重新加熱淬（cuì）火。而表麵沉積層在空氣（qì）中於400～500℃以上的溫度（dù）下加熱會氧化．因此後續工（gōng）序要（yào）求（qiú）嚴格，稍有不慎，表麵硬（yìng）化層就會遭受破（pò）壞．嚴藿製約了其在鋼（gāng）模上的應甩，而主要應用於硬（yìng）質合金等無相變的材料。此外．CVD處（chù）理過程中的排放物對環境汙染較大（dà）。"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覆層處理的主要特點（diǎn）是：

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

②由於是通過擴散形成的，所以（yǐ）覆（fù）層與基體（tǐ）具有冶金結合，這一點在成形類模具上的應用極其重（chóng）要；

③ID覆層處理（lǐ）後可以直接進行淬火．這一點特別適合於各類模具鋼材；④ID覆層處理（lǐ）可以（yǐ）重複進行。