​五金拉伸模具拉傷的實質及解（jiě）決措施

工件成形過程（chéng）中拉傷產生的原因主要有以下兩種：

一是由於模（mó）具凸（tū）、凹模表（biǎo）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（jiān）夾雜其他硬質顆（kē）粒（lì），都會在工件表麵（miàn）或模具凸（tū）、凹模表麵形成機（jī）械的磨損，解（jiě）決方法是對模具凸、凹模表麵進行仔細研磨（mó）加工，並加強生產環境的（de）管理。

二是由於工件表麵與模具凸、凹模表麵粘著（zhe）磨損而形成的拉傷，也是生產中最常見的又不容易（yì）解決的（de）一（yī）種狀況（kuàng），以下詳細分析（xī）粘著磨損的產生及減少粘著磨損的一些基本措（cuò）施。解決模具及工件成形（xíng）過程中的拉傷問題（tí）應（yīng）依照減小粘（zhān）著磨損的基本原則，通過改變接觸副的性質作為（wéi）出發點。以下就構成此對接觸副（fù）的三方（fāng），即（jí）被成形工件的（de）原材料方麵、工件與（yǔ）模（mó）具之間、模具方麵分別予以分析。

1. 通過對原材料進行表麵處（chù）理，如對原材料進行磷化（huà）、噴塑或其他表麵（miàn）處理，使（shǐ）被成形材料表麵形成一層非金（jīn）屬膜層，可以大大減輕或消除工件的拉傷，這種方（fāng）法往往成（chéng）本較高，並需要添（tiān）加另（lìng）外的生產設備和（hé）增加生產工序，盡管這種方法有時有些效（xiào）果，實際生產中應用卻很少（shǎo）。

2.在模具與成形材料之間加（jiā）一層PVC之類（lèi）的（de）薄膜，有時也可以解決工件的拉傷問題。對於生產線，通過（guò）機構可以（yǐ）達到連續供給薄膜，而對於周期生產的衝壓設備，每（měi）生產一件（jiàn）工件需加一張薄膜，影響（xiǎng）生產效率，此方法一般成本（běn）也很（hěn）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（qǔ）的。在（zài）一些成形負荷很（hěn）小（xiǎo）的場合，有時通過添加潤（rùn）滑油或加EP(極壓)添加劑（jì）的（de）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、凹模材料或對模具凸、凹模進行表麵處理，使（shǐ）被成形材料（liào）與凸、凹模這對（duì）接觸副性質發生（shēng）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、凹模材料入手解決工（gōng）件的（de）拉（lā）傷問題（tí），可（kě）以采（cǎi）用硬質合金，一般情況下，由這種材料製作的凸、凹模抗（kàng）拉傷性能（néng）很高，存（cún）在的問題是材料（liào）成本高，不易加工，對（duì）於較大型（xíng）的模（mó）具（jù），由於燒製大型硬質合金塊（kuài）較困難（nán），即使燒製成功，加工過程中也有（yǒu）可能出現開裂，成材率低（dī），有些幾（jǐ）乎難以成形。此外硬質合金性（xìng）脆，搬運、安裝使用（yòng）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，由於硬質合金的組織結構是由硬（yìng）質的碳化鎢顆粒和軟的粘（zhān）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（yòng）過程中鈷相會優先磨損，使凸、凹（āo）模表麵形成凹凸不平，如此生產出來的工件（jiàn）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產。采用合適的銅基合金也可解決工件的拉傷（shāng）問題，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（xià），這種材料的性價比較低。對於較大型的模具，如汽車覆蓋件的成形模（mó）具，大量采用了合金鑄鐵，鑄鐵隻能減輕工件的拉傷，無法消除拉傷問題（tí），要徹底解決拉傷問題需輔以滲（shèn）氮，鍍硬鉻等表麵處理。但如（rú）此製作的模具往往（wǎng）壽命比較短，在使用一段時間（jiān）後，如出現拉傷，又（yòu）需修模（mó）並重新進行表麵處理（lǐ）。

（2）通過對模具進行表麵處理特別是對模具（jù）凸、凹模進行表麵（miàn）超硬化（huà）處理是解決工件（jiàn）表麵拉（lā）傷問題經濟而有效的方法（fǎ）。表麵處理方法有多種，比較常（cháng）用的有：鍍層方麵（miàn）有鍍（dù）硬鉻、化學（xué）鍍鎳磷、刷鍍特種合金等；化學熱處理方麵有各類滲氮、滲硼、滲硫等；表麵超硬化處理方麵有化（huà）學（xué）氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(VVD)、物理化學（xué）氣（qì）相（xiàng）沉積(PvD)、"ID覆（fù）層處理。電鍍、化（huà）學鍍、刷鍍是（shì）通過電化學或化學反應（yīng）的方法（fǎ），在工件表麵形成合金鍍層，工（gōng）藝不同。合金鍍層性能各異。就耐磨抗咬（yǎo）合用途，目前應用較多的是鍍硬鉻（gè）、化學鍍鎳磷、刷鍍鎳鎢合金等。對於成形負荷較輕或大（dà）型模具采用這些（xiē）方法有（yǒu）時可以取得一定的效果。這類表（biǎo）麵處理存在的問（wèn）題是一方麵由於表（biǎo）麵硬化層的（de）硬度較低，容易出現磨損，而鍍層一旦磨損，拉傷又會出現。另一（yī）方麵，鍍（dù）層與（yǔ）基體材料機械結合，在負荷（hé）較大的場合，有時使用幾次鍍（dù）層就會剝落，而鍍層一旦剝落，其功效也就失（shī）去。化學熱處理是將工件放入含某（mǒu）種或某幾種化學元素的介質中加熱保（bǎo）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工件表（biǎo）麵，然（rán）後以適當的方式冷卻，從而改變了工（gōng）件表麵的成分和組織結構，並（bìng）賦（fù）予工件不同的物理、化學和機械性能。化學熱（rè）處（chù）理的（de）種類很多，根據所滲元素（sù）不同（tóng）分（fèn）類為：各種滲碳、各種滲氮、各種氮碳或碳（tàn）氮共滲（shèn）、滲硼、滲硫、滲鋁、滲鋅、滲其他各種金（jīn）屬等。以耐磨、減摩、抗（kàng）拉傷為目的的化學熱處理目前常用的是：滲碳、滲（shèn）氮、滲硼、滲硫幾種（zhǒng）。采用合適的模具材料輔以（yǐ）滲氮、滲硼等（děng）化學熱處理往往具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（lǐ）工藝方法的情況下，這不適為一（yī）種較好的選擇，也是（shì）較常用的方法。就滲氮處理而言（yán），滲氮的化合物層具（jù）有很高的抗拉傷性（xìng）能，但由於其硬（yìng）化效果（guǒ）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（yī）旦磨損，拉傷又會出現，所以在大批量生產過程中滲氮（dàn）處理往往還無法滿（mǎn）足生產要求。就滲硼工藝而言，其硬化（huà）層硬度可（kě）達1800 HV，耐磨性較（jiào）高，但依據經驗，滲硼質量的穩定性和滲硼工件變形較大以及滲硼（péng）層抗拉傷性能較差是製（zhì）約該技術在成形類模具上應用的幾個重要因素。滲硫技術具有較高的減牽陛能（néng），在一些場合（hé）也取得了（le）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（jī）(L、，D)、物理氣相沉積(Ev'D)、物理化學氣相沉積(PVD)、"]-l-J覆層處（chù）理。這（zhè）幾種表麵處理的共同特點是都可以在工件表（biǎo）麵（miàn）形成2 000 HV以上的硬（yìng）化層，並具有極高的耐磨（mó）抗咬合等性能。實踐證明，化學氣相沉積(O／D)、"ID覆層（céng）處理技術是目前解（jiě）決工件拉傷效果最好的方法。而經物（wù）理氣相沉積(PVD)和物理化學氣相沉積(PCVD)的工件（jiàn），雖然其表麵硬度也可達到2 000-3 000 HV，甚至更高，表麵硬化層也具有極高的耐磨、抗拉傷性能（néng），但（dàn）由於其膜（mó）基（jī）結合力較CYD和TD覆層處理差距（jù）較大，往（wǎng）往在使用過程中過（guò）甲j脫落，發揮不出表麵超硬化層的性能特（tè）點，因此這兩種方法（fǎ）除在載荷較小的情況下有可能具（jù）有效果J'l、，一般的成（chéng）形類模（mó）具很（hěn）難有滿意的（de）效果。

（3）化學氣相（xiàng）沉積(CVD)的碳化鈦c)或碳氮（dàn）化鈦( )之（zhī）類的材料、具有極高的（de）硬度(3 000I-IV以上)，加上其（qí）膜基結合力很高，具有（yǒu）比（bǐ）一般（bān）模具材料或經其他表（biǎo）麵處理後高得多的耐磨、抗拉份陛能。能夠數倍至幾十（shí）倍（bèi）地提高模具（jù）的（de）使用壽命。其（qí）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（bú）慎，表麵硬化（huà）層就會遭受破壞（huài）．嚴藿（huò）製約了其在鋼模上的應（yīng）甩，而主要應用於硬質合（hé）金等無相變（biàn）的材料。此外．CVD處理（lǐ）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（děng）。其原理是通過熱擴散作用於工件表麵形成（chéng）一層（céng）數微米至數十微米的碳化釩覆層。"ID覆層處理的主要特（tè）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（nài）蝕等（děng）性能；

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

③ID覆層處（chù）理後（hòu）可以直接進行淬火．這一點特別適合於各類模（mó）具鋼材；④ID覆層處理可以重複進（jìn）行。