五金拉伸模具拉傷的（de）實質及解決措施

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（āo）模表麵的宏觀機（jī）械凹凸（tū）不平或被成形材料與模具凸、凹（āo）模表麵之間夾雜其他硬質顆粒，都會（huì）在工件（jiàn）表麵或模（mó）具凸、凹模表麵形成機械的磨損，解（jiě）決方法是對模具凸、凹模表麵進（jìn）行仔細研磨加工（gōng），並加強生產環境（jìng）的管理（lǐ）。

二是由於工件表麵與（yǔ）模具凸（tū）、凹模表（biǎo）麵（miàn）粘著磨（mó）損而形成的拉傷，也是生（shēng）產中最常見的又不容易解決的一種狀況，以下詳細分析粘（zhān）著磨損的產生及減少粘著磨損的一些基本（běn）措施。解決模具及工件成形過程中的拉傷問題應依照減小粘著磨（mó）損的（de）基本原則，通過改變接觸（chù）副的（de）性質作為出發點。以下就構成（chéng）此對（duì）接觸副的三方，即被成形工（gōng）件的原材料方麵、工件與模具之間、模具方麵分（fèn）別予以分析。

1. 通過對原材料進行表麵處理，如對原材（cái）料進行磷化、噴塑（sù）或其他表麵處理，使被成（chéng）形材料表麵（miàn）形成一層非金屬膜層，可以（yǐ）大大減輕或消除工件的拉傷，這種方法往往成本（běn）較（jiào）高，並需要添加另（lìng）外的（de）生產（chǎn）設備和增加生產工序，盡（jìn）管這種方法（fǎ）有時有些效果，實際生產中應用卻很少。

2.在模具與成形材料（liào）之間加一層PVC之類的薄膜，有時也可以解決（jué）工件的拉傷（shāng）問（wèn）題（tí）。對於生產線，通過機構可以達到連續供給薄膜，而對於周期生產的衝壓設備，每生產一件工件需（xū）加一張（zhāng）薄膜，影響生（shēng）產（chǎn）效率，此方法一般成本也很（hěn）高，還會產生大量廢料，對於小批量的大型工件的生產采用此種方（fāng）法是可取（qǔ）的。在一些成形負荷很小的場合，有時通過添加潤滑油或（huò）加EP(極壓)添加劑的潤滑油就可以解決工（gōng）件的拉傷問題。

3. 模具方（fāng）麵通過改變模具凸、凹模材料或對（duì）模具凸、凹模進行表麵處（chù）理，使被成形材料與凸、凹模這（zhè）對接觸副（fù）性質發生（shēng）改變。實踐表明（míng），這是解決拉傷問題經濟而有效的方法，也是目前廣泛采用（yòng）的方法。

（1）從模具凸（tū）、凹模材料入手解決工件的拉傷問題，可以（yǐ）采用硬質合金，一般情況下，由這種材料製（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（duì）於較大（dà）型的模具（jù），由於燒製大（dà）型硬質（zhì）合金塊較困難（nán），即使燒製成功，加工過程中也有可能（néng）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（shǐ）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（yìng）質的碳化鎢顆粒和軟的（de）粘結相鈷所組成，硬質碳化鎢顆粒的耐磨（mó）抗咬合性能很高，而鈷相由於硬度很低，耐（nài）磨性能較差，使（shǐ）用過程中鈷相會優先磨損，使凸、凹模表麵形成（chéng）凹凸不平（píng），如此生產出（chū）來的工件表麵也會出現（xiàn）拉痕，此時需對（duì）模具凸、凹模表麵進行研磨拋光後方可進行（háng）再生產。采用合適的銅基合金也可解（jiě）決工件的拉傷問題，但銅（tóng）基合金一般硬度較（jiào）低，易出現磨損超差，在大批量生產的情況下，這種材（cái）料的性價比較低。對於較大型的模具，如汽車覆蓋件（jiàn）的成形模具，大量采用了合金鑄鐵，鑄鐵隻能減輕工件（jiàn）的拉（lā）傷，無法消除拉傷問題，要徹底解決拉傷（shāng）問題需輔（fǔ）以滲氮，鍍硬鉻等表麵處（chù）理（lǐ）。但如此（cǐ）製作的模具往往壽（shòu）命（mìng）比較短（duǎn），在使（shǐ）用一段時間後，如出現（xiàn）拉傷，又需修模並重新進行表麵處（chù）理。

（2）通（tōng）過對模具進行表麵處理特別（bié）是對模具凸、凹模進行表麵超硬化處理（lǐ）是解決工件表麵拉（lā）傷問題經濟而有效的方法。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（shuā）鍍特種合金等；化學熱處理（lǐ）方麵有各類滲（shèn）氮、滲硼、滲硫等；表麵超硬化處（chù）理方麵有化學（xué）氣相（xiàng）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（dù）、化學鍍、刷鍍是通過電（diàn）化學或化學反應的方法，在工件表麵形成（chéng）合金鍍層，工藝不同（tóng）。合（hé）金鍍（dù）層性能各異。就耐磨抗咬合用途，目前應用較多的（de）是鍍（dù）硬鉻、化學鍍（dù）鎳磷、刷鍍鎳鎢合金等。對於成形負荷較輕或大型（xíng）模具采用這些方法有時可以取（qǔ）得一（yī）定的效果。這類表麵（miàn）處理存在的問題是一（yī）方麵由於表麵硬化層的硬度較低，容易出現磨損，而（ér）鍍層（céng）一旦磨損，拉傷又會出現。另一方麵，鍍層與基（jī）體材料機械結合，在負荷較大（dà）的場合，有時使用幾次鍍（dù）層就會剝落，而鍍層一旦剝落，其功效也就失去。化學熱處理是將工件放入含某種或某幾種（zhǒng）化學元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（huò）這幾（jǐ）種（zhǒng）元素滲入工件表麵，然後以適當（dāng）的方式冷卻（què），從而改變了工件（jiàn）表麵的成分（fèn）和組織結構（gòu），並賦予工件不同的物理、化學和機（jī）械性能。化學熱處理的種類很多，根（gēn）據所滲元素不同分類為：各種滲（shèn）碳、各（gè）種滲氮、各種氮（dàn）碳或碳氮（dàn）共滲、滲（shèn）硼、滲硫、滲鋁、滲（shèn）鋅、滲其他各種金（jīn）屬等（děng）。以耐磨、減摩、抗拉傷為（wéi）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（mó）具材料輔以滲氮、滲硼等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工藝方法的情況下，這不適為一種較好的選擇，也是較常用的方（fāng）法。就滲氮處理（lǐ）而言，滲氮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（xiàn）(一般（bān）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（huì）出（chū）現，所以在大批量生產過程中（zhōng）滲氮（dàn）處（chù）理往往還（hái）無法滿足（zú）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（péng）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約該技術在成形類（lèi）模具上應用的幾個重要因素。滲硫技術具有較高的減（jiǎn）牽陛能，在一（yī）些場合也取得了較好的（de）效果，但對（duì）於負荷較大的成形類模具，效果有限。表麵超硬（yìng）化處理是指化學（xué）氣相沉積(L、，D)、物理氣相沉（chén）積(Ev'D)、物理化學（xué）氣相沉積(PVD)、"]-l-J覆層（céng）處理。這幾種表麵處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，並具有極（jí）高的耐磨抗咬合等性能。實踐證明，化學氣相沉積（jī）(O／D)、"ID覆層處理技術是目前解決工件拉傷效果最好的方法。而經物理氣相沉積(PVD)和物理（lǐ）化學（xué）氣相沉積(PCVD)的工件（jiàn），雖然其表（biǎo）麵（miàn）硬度也可達到2 000-3 000 HV，甚至更高，表（biǎo）麵硬化層也具有極高的耐磨、抗拉傷性（xìng）能，但由於其膜基結合力較（jiào）CYD和TD覆層處理（lǐ）差距較大，往往在使用（yòng）過程中過甲j脫落，發揮不出表麵超硬化層（céng）的性能特點，因此這兩（liǎng）種方法除（chú）在載荷（hé）較小的情況下有可能具有效果J'l、，一般的（de）成形類模（mó）具很難有滿意（yì）的效果。

（3）化學氣相（xiàng）沉積(CVD)的碳（tàn）化鈦（tài）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（shàng）其膜基結合力很高，具有比一般模具材料或經其他（tā）表麵處理後高得多（duō）的耐磨、抗（kàng）拉份（fèn）陛能。能夠數倍至幾十倍地提高模具的使用壽（shòu）命。其缺點（diǎn）是處理溫度高．工件變形大．上（shàng）件CVD處理（lǐ）完（wán）以後．需（xū）另外（wài）重新加熱淬火。而（ér）表麵（miàn）沉積層在（zài）空氣中於（yú）400～500℃以上的溫度下加熱會氧化．因此後續工序要求嚴格，稍有不慎，表麵硬化層就會遭受破壞．嚴藿製約了其（qí）在鋼模上的應（yīng）甩，而主要應用於硬質合金等無相變的（de）材（cái）料。此外．CVD處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（děng）。其原理是通（tōng）過熱擴散作用於工件表麵形成一層數微米至數十微米的（de）碳化釩覆層。"ID覆層（céng）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（nài）磨、抗拉傷、耐蝕等（děng）性能；

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

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