​五金拉伸（shēn）模具拉傷的實質及解決措施

工件成形過程中拉傷產生的原因主要有以下兩（liǎng）種（zhǒng）：

一是由（yóu）於模具凸、凹（āo）模表麵的宏觀機械凹凸不平或被成（chéng）形（xíng）材料與模具凸、凹模表麵之間（jiān）夾雜其（qí）他（tā）硬質（zhì）顆粒，都會在工件表麵或模具凸、凹模表麵形成（chéng）機械的磨損，解決方法是對（duì）模具凸、凹模表麵進行仔（zǎi）細研磨加工，並加強生產環（huán）境的管理（lǐ）。

二是由於工件表麵與模具凸、凹模表麵粘著磨損而形成的拉傷，也是生產中（zhōng）最常見的又不容易解決的一種狀況，以下（xià）詳細分析（xī）粘著磨損的產生及（jí）減少粘著磨損的一些基本措施。解決模具及工件成形（xíng）過（guò）程中的（de）拉傷問題應（yīng）依照減小粘著磨損的基本原則，通過改變接觸副的性質作為出發點。以下就構成此對接觸副的三方，即被成形工件的原材料（liào）方麵、工件與模（mó）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（yuán）材料進行磷化、噴塑或其他表麵處理（lǐ），使被成形材（cái）料表（biǎo）麵（miàn）形成一層非金屬膜層，可以大大減輕或消除工（gōng）件的拉傷，這種方（fāng）法（fǎ）往往成本較高，並需要添加（jiā）另外的生產設備（bèi）和增加生產工序，盡管這種方法有（yǒu）時有些效果，實際生產中應用卻很少。

2.在（zài）模具與成形材（cái）料之間加（jiā）一層PVC之（zhī）類的薄膜，有時也可以解決工件的（de）拉傷問（wèn）題。對於（yú）生產線，通過機構可以（yǐ）達（dá）到連續供（gòng）給薄膜，而對於周期生產（chǎn）的衝壓（yā）設備（bèi），每生產一件工件需加一張（zhāng）薄膜，影響生產效率，此（cǐ）方法一般成本也很高，還會產生大量廢（fèi）料，對於小批量的（de）大型工件的生產采用此種方法是可取的。在一（yī）些成形負荷很小（xiǎo）的場合，有時通過添加潤滑油或加EP(極（jí）壓（yā）)添加劑的潤滑油就可以解決工件的拉傷問（wèn）題。

3. 模具方（fāng）麵通（tōng）過改變模（mó）具凸、凹模材料或對（duì）模具凸、凹模進行表麵處理，使被成形材料與凸、凹模這對接（jiē）觸副性質發生改變。實踐表明，這（zhè）是解決拉傷問（wèn）題經濟（jì）而（ér）有效的方法，也是目前廣（guǎng）泛采（cǎi）用的方法。

（1）從（cóng）模具凸、凹模材料入手解決工件（jiàn）的拉傷問題，可以采用硬（yìng）質合金，一般情況下，由這種材（cái）料製作的凸、凹模抗拉傷性能很高，存（cún）在（zài）的問題是材料成本（běn）高，不易加工，對於較大型的模具（jù），由（yóu）於燒製大型（xíng）硬質合金塊（kuài）較困難，即使（shǐ）燒製成功，加工過程中也有可能出現開裂，成材率低，有些（xiē）幾乎難（nán）以成形。此外硬質合金（jīn）性脆，搬運、安裝使用過程（chéng）中都要極其小心，稍有不慎就有可（kě）能出現崩塊或（huò）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（jié）相鈷所組成，硬質碳化鎢顆粒的耐磨抗咬合性（xìng）能很高，而鈷相由於硬度很低，耐磨性能（néng）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（lái）的工件表麵也會出現拉痕，此時需對模具凸、凹模表麵進（jìn）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問題，但銅基合金一般（bān）硬度較低，易出（chū）現磨損超差，在大批量生（shēng）產的情況下，這種材（cái）料的性價比較低。對於較大型的模具，如汽車覆蓋件的成形模具，大量采用了合金鑄鐵，鑄鐵（tiě）隻能減（jiǎn）輕工件的拉（lā）傷，無法消除（chú）拉傷問題，要（yào）徹底解決拉傷問題（tí）需（xū）輔以滲氮，鍍硬鉻（gè）等表麵處理。但如此製作的模具往往壽命（mìng）比（bǐ）較（jiào）短，在使用一段時間後，如出現拉傷，又需修模並重新進行表麵處理。

（2）通過對模具進行表（biǎo）麵處理特別是（shì）對模具凸、凹模進行表麵超硬化處理是解決工件表麵拉（lā）傷問題（tí）經濟而有效的方法（fǎ）。表麵（miàn）處理方法有多種，比較（jiào）常用的（de）有：鍍層方麵有鍍硬鉻、化學鍍鎳磷、刷鍍特種合金等；化學熱處理方麵（miàn）有各類滲氮、滲硼、滲硫等；表麵超硬化處理方麵有化學（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（céng）處理。電鍍、化學鍍（dù）、刷鍍是（shì）通過電化學或化學（xué）反應的方法，在（zài）工件表麵形成合金鍍（dù）層，工藝（yì）不同。合金鍍層性能各異。就耐磨抗咬合用途，目前應用較多的（de）是鍍硬鉻、化學鍍鎳磷、刷（shuā）鍍鎳鎢合金等。對於成形負荷較輕或大（dà）型模具采用這些方法有時可以取得一定（dìng）的效果。這（zhè）類（lèi）表麵處理（lǐ）存在的問題是（shì）一方麵由於表麵硬化層的硬度較低，容易出（chū）現（xiàn）磨損，而鍍層一旦磨損，拉（lā）傷又會出現（xiàn）。另一方麵，鍍層與基體材料機械結合，在負荷較大的場合，有（yǒu）時使用幾次鍍層就會剝落，而鍍層一旦剝落，其（qí）功效也就失去。化學熱處理是（shì）將（jiāng）工（gōng）件放入含（hán）某種或某幾種化學元素的介質中加熱保溫，通（tōng）過工件與介（jiè）質的物理化（huà）學作用（yòng），將這種或這幾（jǐ）種元素（sù）滲入工件表麵，然後以（yǐ）適當的方式冷卻，從而改變了工件表麵的成分和組織結構，並賦予工件不同（tóng）的物理、化學和機械性能。化學熱處理的種類很多，根據所滲元素不同分類為：各種滲碳、各種滲氮、各種（zhǒng）氮碳或碳氮共滲、滲硼、滲硫、滲鋁、滲鋅、滲其他各（gè）種金屬（shǔ）等。以耐（nài）磨、減摩、抗拉傷為目的的化（huà）學熱處理（lǐ）目前常用（yòng）的是：滲（shèn）碳、滲（shèn）氮、滲硼、滲硫幾種。采用（yòng）合適的模具材料輔以滲氮（dàn）、滲硼（péng）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（xià），這不適為（wéi）一種較好的選擇，也是較常用的（de）方法。就滲氮處理而言，滲氮的化合物層具（jù）有很高的抗（kàng）拉傷性能，但由（yóu）於其硬化效果有限(一般l200Hv以下)，且化合（hé）物層較薄(10 V-m左右（yòu）)，其耐（nài）磨性有限，而化合物層一旦磨損，拉傷又（yòu）會出現，所以在大批量生產過程中滲氮（dàn）處（chù）理往（wǎng）往還無法滿足（zú）生產要求。就滲硼工藝（yì）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（zhì）量的穩定性和滲硼（péng）工件變形較大以及（jí）滲硼層抗拉傷性能較差是製約該技術在（zài）成形類模具（jù）上應用的幾個（gè）重要因素。滲硫技術具有較高的（de）減牽陛能，在一些場合也取得了較好的效果，但對於（yú）負荷（hé）較大的成形類模具，效果有限（xiàn）。表麵超（chāo）硬化處理是指化學（xué）氣（qì）相沉（chén）積(L、，D)、物理氣相沉積(Ev'D)、物理（lǐ）化學氣相沉積(PVD)、"]-l-J覆層處理。這幾種表麵（miàn）處理的共同特點是都可以在工件表（biǎo）麵形成2 000 HV以上的硬化層，並（bìng）具有極高（gāo）的耐（nài）磨（mó）抗咬合等性（xìng）能。實踐證明，化學氣相沉積(O／D)、"ID覆層處（chù）理技（jì）術是目前解決工件拉傷效果最好（hǎo）的方法。而經物（wù）理氣（qì）相沉積(PVD)和物理化學氣相沉積(PCVD)的工件，雖然其（qí）表麵硬度也可（kě）達到（dào）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（xìng）能，但由於其膜基結合力較（jiào）CYD和（hé）TD覆層處理差距較大，往往在使用過程中過甲j脫落，發揮不出表麵超硬化層的（de）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、，一般的成形類模具很難有滿意的效果。

（3）化學氣相（xiàng）沉積(CVD)的碳化鈦（tài）c)或（huò）碳氮化鈦( )之類的材料（liào）、具有極高的硬度(3 000I-IV以上)，加上其膜基結合力很高（gāo），具有比一般模具材料或經其他表（biǎo）麵處理後高得多的耐磨、抗拉份陛能。能（néng）夠數倍至幾十（shí）倍（bèi）地提高模（mó）具的使用（yòng）壽命。其缺（quē）點是處理溫度高（gāo）．工件變形大．上件CVD處理完以後．需另外（wài）重新加熱淬火。而（ér）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（gōng）序要求嚴格，稍（shāo）有不慎，表麵硬（yìng）化層就會遭受破壞．嚴藿製約了其在鋼模（mó）上的應甩，而主要應用於硬質（zhì）合金等無相變的材料。此外．CVD處理過程中的（de）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。其原理是通過熱擴散（sàn）作用於工件表麵形成一層數微米至數十微米的碳（tàn）化釩覆層。"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（jí）高的耐磨、抗拉傷（shāng）、耐（nài）蝕等性能；

②由於是通過擴散形成的，所以覆層與（yǔ）基體具有冶金（jīn）結合，這一（yī）點在成形（xíng）類模具（jù）上的應用極其重要；

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