​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（shēng）的原因（yīn）主要有以下兩（liǎng）種（zhǒng）：

一是由於模具凸、凹模表麵的宏觀機械凹凸不平或被成形材料與模具凸、凹模表麵之間夾雜其（qí）他硬質顆粒，都會在工件表麵或模具凸、凹模表（biǎo）麵形成機械的磨損，解決方法是對模具凸、凹模（mó）表麵進行仔細研（yán）磨加工，並加強生產環境的管理。

二是（shì）由於工件表麵與模（mó）具凸、凹模表麵粘著磨損而（ér）形成的拉（lā）傷，也是生產中最常見的又不容易解決的一種狀況，以下詳細分析粘著磨損的產生及（jí）減少（shǎo）粘著磨（mó）損的一些基本措施。解決模具（jù）及工件成形過程（chéng）中的拉傷問（wèn）題應依照減小粘著磨損的基（jī）本原則，通過改變接觸（chù）副的性質作為出發點。以下就構成此對接觸（chù）副的三方，即被成形工件的原材料方麵、工件與模（mó）具之間、模具方麵分別（bié）予以分析。

1. 通過對原材料進行表麵處理，如對原材料進行磷化、噴塑或其他表麵（miàn）處理，使被成形材料表麵形成一（yī）層非（fēi）金屬膜層，可以大大減輕或消除工（gōng）件（jiàn）的拉傷，這種方法往往成（chéng）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，實際（jì）生產中應用卻很（hěn）少。

2.在模具（jù）與成形材（cái）料之間加一（yī）層PVC之類的薄膜，有時也可以解（jiě）決工（gōng）件的拉傷（shāng）問題。對於生產線，通過機構可以達到連續供（gòng）給薄膜，而對於周期生（shēng）產的衝壓設備，每生產一件工件需加一張薄膜，影響生產效率，此方法一般成（chéng）本（běn）也很高，還會產生（shēng）大量廢（fèi）料（liào），對於小批量的大型工件的生（shēng）產采（cǎi）用此種方法是可取的。在一些成形負荷很小的場合，有時通（tōng）過添加潤滑油或加EP(極壓)添加劑的潤滑（huá）油就可（kě）以解決工件的拉傷問題。

3. 模具（jù）方麵通過改變模具凸、凹模材料或對模（mó）具凸、凹模（mó）進行（háng）表麵（miàn）處理，使被成形材料與凸、凹模這對接觸副（fù）性質發生改變。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、凹模材料入手解決工件的拉傷問題（tí），可以采用硬質合金，一般情（qíng）況下（xià），由這種材料製作的凸、凹模抗拉傷性（xìng）能很高，存在的問題是材料成本高，不易加工，對於較大型（xíng）的（de）模具，由於燒製大型硬質合（hé）金塊較困難，即（jí）使燒（shāo）製成功，加（jiā）工過程中也有可能（néng）出現（xiàn）開裂，成材率（lǜ）低，有些幾乎難以成形。此外硬質合金性脆，搬運、安裝使用過程中都要（yào）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（zhì）合金的組（zǔ）織結構（gòu）是由硬質的碳化（huà）鎢顆粒（lì）和軟（ruǎn）的粘結相鈷所組成，硬質碳化鎢顆粒的（de）耐磨抗咬合性（xìng）能很高，而鈷相由於硬（yìng）度很低（dī），耐磨性能較差，使用過程中鈷相會優先磨損，使凸、凹模表（biǎo）麵形成（chéng）凹凸不平，如此（cǐ）生產出來的工件表麵也會出現拉痕（hén），此時需對模具（jù）凸、凹模（mó）表麵進行研磨拋光後（hòu）方可進行再生產。采用合適的銅基合金也可解決工件（jiàn）的拉傷問題，但銅基（jī）合金一般硬度較低，易出現磨損超差，在大批量生產（chǎn）的情況下，這（zhè）種材料的性價比較低。對於較大型的模（mó）具，如汽車覆蓋件的成形模具，大量采用了合金鑄鐵，鑄鐵隻能減輕工件（jiàn）的拉傷，無法消除拉傷（shāng）問題，要徹底解決拉傷問題需輔以滲氮，鍍硬鉻等表麵處理。但如此製作的模具（jù）往往壽（shòu）命比較短，在使用一段時間後，如出現（xiàn）拉傷，又需修模並重新進行表麵（miàn）處（chù）理。

（2）通過對模具進行表麵處理特別是對模（mó）具（jù）凸、凹模進行（háng）表麵超硬化處理是（shì）解（jiě）決工件表麵拉傷問題經濟而有效的（de）方法。表麵處理方法（fǎ）有多種，比較常用（yòng）的有：鍍層方麵有鍍硬鉻、化（huà）學鍍鎳磷、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學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(VVD)、物理化學氣相沉積(PvD)、"ID覆層處理。電鍍、化學鍍、刷鍍是通（tōng）過（guò）電化學或化學反應（yīng）的方法，在工（gōng）件表（biǎo）麵形成合金鍍層，工藝不同。合金鍍層性能各異。就耐磨抗（kàng）咬合用（yòng）途，目前應用較多（duō）的是鍍硬鉻、化學鍍鎳（niè）磷（lín）、刷鍍鎳鎢合金等。對於成（chéng）形負荷較輕或大型（xíng）模具采用這些方法有時可（kě）以取得一定的效果。這類表麵處理存在的問題是一方麵由於表麵硬（yìng）化層的硬度較低，容易出現磨損，而鍍層一旦磨（mó）損，拉傷（shāng）又會出（chū）現。另一方麵，鍍層與基體材料機械結合（hé），在負荷較大的場合，有時使用幾次鍍（dù）層就會剝落，而鍍層一旦剝落，其（qí）功（gōng）效也就失去。化學熱（rè）處理是（shì）將工件放入含某種（zhǒng）或某幾種化學元素的介質中（zhōng）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（jiàn）表麵，然後以適當的（de）方式（shì）冷卻，從而改（gǎi）變了工件（jiàn）表麵（miàn）的成（chéng）分和組織結構，並賦予工件不同的物理、化學和機械性能。化學熱處理的種類（lèi）很多，根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（dàn）共滲（shèn）、滲硼、滲硫、滲鋁、滲鋅、滲其他各種金屬等。以耐磨、減摩、抗拉傷為目（mù）的的化學熱處（chù）理目前常用的是：滲碳、滲（shèn）氮、滲硼、滲硫幾（jǐ）種。采用合適的模具材（cái）料（liào）輔（fǔ）以滲氮、滲硼等化學熱（rè）處理往往具有較常（cháng）規鋼製模具高（gāo）得多（duō）的抗拉傷性能。在缺乏其（qí）他表麵處（chù）理工（gōng）藝方法的情況（kuàng）下，這不適為（wéi）一種較好的選擇，也是較常用的方法。就滲氮處理而言，滲氮的化合物（wù）層具有很高的抗（kàng）拉傷性能，但由於其硬化效果有限(一般l200Hv以下)，且化合（hé）物層較薄(10 V-m左右)，其耐磨性有限，而化（huà）合物層一旦磨損，拉傷又（yòu）會出現（xiàn），所以在大批量生產過程中滲氮處（chù）理往往還無法滿足生產要求。就滲硼工藝而言，其硬化（huà）層硬度可達1800 HV，耐磨（mó）性較高，但依據經驗（yàn），滲硼質量的穩定性和滲硼工件（jiàn）變（biàn）形較大以及滲硼層抗拉傷性能較差是製約（yuē）該技術在成形類模具上應用（yòng）的（de）幾個重要因素。滲硫技（jì）術具有較高的（de）減牽陛能，在（zài）一些場合也取得了較好的效果（guǒ），但對於負荷較大的（de）成形（xíng）類模具，效果有限。表（biǎo）麵超硬化（huà）處理是指化學氣相沉積(L、，D)、物理氣相沉積(Ev'D)、物理化學（xué）氣相沉積(PVD)、"]-l-J覆層處理。這（zhè）幾種表麵處理的（de）共同特點（diǎn）是都可以在工件表麵形成2 000 HV以上（shàng）的硬化層，並具有極高的耐磨抗咬合等性能。實踐證明，化學氣相沉積(O／D)、"ID覆層處（chù）理技術是目前解決工件拉傷效果最好的方法。而經物理氣（qì）相沉積(PVD)和物理化學氣相沉積（jī）(PCVD)的工件，雖然其表麵硬度也可達到（dào）2 000-3 000 HV，甚（shèn）至更高，表麵硬化（huà）層也具（jù）有極高的耐磨、抗拉傷性能，但由於其膜基結合力較CYD和TD覆（fù）層處理差距較大，往（wǎng）往在使用過程中（zhōng）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（qíng）況下有（yǒu）可能具有效果（guǒ）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（yǒu）極高的硬度(3 000I-IV以上)，加上其膜基結合力很（hěn）高，具有比（bǐ）一般模具材料（liào）或經其（qí）他表麵（miàn）處（chù）理後高得多的耐磨、抗（kàng）拉份陛能。能夠數倍至幾十（shí）倍地提高模（mó）具的使用壽命。其缺點是（shì）處（chù）理溫度高．工件變形大．上件CVD處理完（wán）以後．需另外重新加熱淬火。而表麵沉積層在（zài）空氣（qì）中於400～500℃以上的溫度下加熱會氧化．因此後續工序要（yào）求（qiú）嚴格，稍有（yǒu）不（bú）慎，表麵硬化層就會遭受破壞．嚴藿製約了其在鋼模上的（de）應（yīng）甩，而主要（yào）應用於硬質合金等無相變的材料。此外．CVD處理過程（chéng）中的（de）排放物對環（huán）境汙染較大。"ID覆（fù）層處理國內又（yòu）名熔鹽滲金屬、滲釩（fán）等（děng）。其原理（lǐ）是通過熱擴散作用於工件表麵形成一層數微（wēi）米至數十微米的碳化釩覆層。"ID覆層處理的主要特點是：

①覆層硬度高．硬（yìng）度可達3000I-IV左（zuǒ）右．具有極高的耐（nài）磨、抗拉傷、耐蝕等性能（néng）；

②由於是通過擴（kuò）散形成的，所以覆層與（yǔ）基體具有冶金結合，這一（yī）點在成形類模具（jù）上的應用極其（qí）重（chóng）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（gāng）材；④ID覆層（céng）處（chù）理可以重複（fù）進行。