五金模具拉傷的原因及解決措（cuò）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（yú）模具凸、凹模表麵（miàn）的宏觀機械凹凸不平或被成形材（cái）料與模（mó）具凸、凹模表麵之間夾雜其他硬質顆粒，都會在工件表麵或模具凸、凹模表麵（miàn）形（xíng）成機械的磨損，解（jiě）決方法（fǎ）是（shì）對模具凸、凹模表麵進行仔細研磨（mó）加工，並加強生產環境的管理。

二是由於工件表麵與模具凸、凹模表麵粘（zhān）著磨（mó）損而形成的拉傷，也是生產中最常見的又不容易（yì）解決的一種狀況（kuàng），以下詳（xiáng）細分析粘著磨損的產生及減少（shǎo）粘著（zhe）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（xiǎo）粘著（zhe）磨損的基本原（yuán）則，通過改變接觸副的性（xìng）質作為（wéi）出發點。以下就（jiù）構成此對接觸副的三方，即被成形工件的原材料（liào）方麵、工件與模具之間、模具方麵分別予以分析。

1. 通過對原材料進行表（biǎo）麵處理，如對原材料進行磷化、噴塑或其他表麵處（chù）理，使被（bèi）成形材（cái）料表麵形成一層非金屬（shǔ）膜層，可以大大減輕或消（xiāo）除（chú）工件的拉傷，這種（zhǒng）方法往往成本較高，並需要添加另外的（de）生產設備和增加生產工序，盡管這種方法有時有些效果，實際生（shēng）產中應用（yòng）卻很少。

2.在（zài）模具與成形材料（liào）之間加一層PVC之類的薄膜，有時也可以解決工件的拉傷（shāng）問（wèn）題。對於生產線，通過（guò）機構可以達到連續供（gòng）給薄膜（mó），而對於周期（qī）生產的（de）衝壓設備，每生產一件工（gōng）件需加一張薄膜，影響生產效率，此方法一（yī）般成本（běn）也很高（gāo），還會產生大量廢料，對於小批量的（de）大型工件的生產采用此種方法是（shì）可取的。在一些成形負荷很小的場合，有時通過添加潤滑油或加EP(極壓)添加（jiā）劑的潤（rùn）滑油就可以解決工件的拉傷問題。

3. 模具方麵通（tōng）過改變模（mó）具凸、凹模（mó）材料或對模具凸、凹模進（jìn）行表麵處理，使被成形材料與凸、凹（āo）模這對接觸副性質（zhì）發生改變。實踐表明，這是解決（jué）拉傷問題經濟而（ér）有效的方法（fǎ），也是目前廣泛采（cǎi）用的方法。

（1）從模具凸、凹模材料入手解決工件的拉傷問（wèn）題，可以采用（yòng）硬質合金，一般情況下，由這種材料製作的凸、凹模抗拉傷性能很（hěn）高，存在的問題是材（cái）料成（chéng）本高（gāo），不易加工，對（duì）於較大型的模（mó）具，由（yóu）於（yú）燒製大型硬質合金塊較困難，即（jí）使燒製成功，加工過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（zhì）合金性脆，搬運、安裝（zhuāng）使用過程中都要極其小心，稍有不慎就有可能（néng）出現崩（bēng）塊或開裂而報廢。另外，由於（yú）硬質合金的組織結構是由硬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抗咬合性能很（hěn）高，而鈷相由於硬度很低，耐（nài）磨性能較差，使用（yòng）過程（chéng）中鈷相（xiàng）會（huì）優先磨損，使凸、凹模表麵形成凹凸不平（píng），如此生產出來的工件表（biǎo）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（hòu）方可進行再生產。采用合適的銅（tóng）基（jī）合（hé）金也可解決工件（jiàn）的拉傷問題，但銅基合金一般硬度較低（dī），易出現磨（mó）損超差，在大批量生產的情（qíng）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具，大（dà）量采用了（le）合金鑄鐵，鑄鐵隻能（néng）減輕工件的拉傷，無法消除拉傷問題（tí），要徹底（dǐ）解決拉傷問題需輔以滲氮（dàn），鍍硬鉻等表麵處（chù）理。但如（rú）此製作的模（mó）具往往壽命比較短，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）麵處理特別是對模具凸、凹模進行表麵超硬化處理是解決工件表（biǎo）麵拉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、刷鍍特種合金等；化學熱處理方麵有（yǒu）各類滲（shèn）氮、滲硼、滲硫等；表麵超硬化處理方麵有（yǒu）化學氣相沉（chén）積(CVD)、物理氣相沉（chén）積(VVD)、物（wù）理化學氣相沉積(PvD)、"ID覆層處（chù）理（lǐ）。電鍍、化學（xué）鍍、刷（shuā）鍍是通過電化（huà）學或化學反應的方法（fǎ），在工件表麵（miàn）形成合金鍍層，工藝不（bú）同。合金鍍層性能各異。就耐磨抗（kàng）咬合用途，目前應用較多的（de）是鍍硬（yìng）鉻、化學鍍鎳磷、刷鍍鎳鎢合金等。對於成形負（fù）荷較輕或大型模具采用這些方法（fǎ）有時可以取得一定的效果。這類表麵（miàn）處理存在的問（wèn）題是一方麵由於表麵硬化層的硬度較低，容易出現磨損，而（ér）鍍層一旦磨損，拉傷又會出（chū）現。另一方（fāng）麵，鍍層與基體材料機械結合，在負荷較大的場（chǎng）合，有時使用幾次鍍層（céng）就會剝落，而鍍層一（yī）旦剝落，其功效也就（jiù）失去。化學熱處理是將工件放入含某種或某幾種化學元（yuán）素的介質中加熱保溫，通過（guò）工件與介質的物理化學作用，將這種或這幾種元素滲入工（gōng）件表麵，然後以適當的方式（shì）冷（lěng）卻，從而改變（biàn）了工件表麵的成分（fèn）和組織結（jié）構，並賦（fù）予工件不同的物理、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、各種氮碳或碳（tàn）氮（dàn）共滲、滲硼、滲（shèn）硫、滲（shèn）鋁、滲鋅、滲其他各種金屬等。以耐（nài）磨、減摩、抗拉（lā）傷為目的的化學熱處理目前常用的是：滲碳、滲氮、滲硼、滲硫幾（jǐ）種。采用合適的模具材料輔（fǔ）以滲氮、滲硼等化（huà）學熱處理往往（wǎng）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（yì）方法的情況下，這（zhè）不適為（wéi）一種較好的選（xuǎn）擇，也是較常用的方法。就滲氮（dàn）處理而言，滲氮的化合（hé）物層（céng）具有很高的抗拉（lā）傷性（xìng）能，但由於其硬化效果有限(一般l200Hv以下)，且（qiě）化合物層較薄(10 V-m左右)，其耐磨性有限，而化合物層一旦磨損（sǔn），拉傷又會（huì）出現，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（qiú）。就滲硼工藝而言，其硬化層硬度可達1800 HV，耐磨性較高，但依據經驗，滲硼質量的穩定性和滲硼工（gōng）件變形較大以及滲硼層抗拉傷性（xìng）能較（jiào）差是製約該（gāi）技術在成形類模具上應用的幾個重要因（yīn）素（sù）。滲硫技術具（jù）有較高的減牽陛能，在一些場合也取得了較好的效果，但（dàn）對於負荷較（jiào）大（dà）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(L、，D)、物理（lǐ）氣相（xiàng）沉積(Ev'D)、物理化學氣相（xiàng）沉積(PVD)、"]-l-J覆層處理。這幾種表麵處理的共同特（tè）點是都可以在工件表（biǎo）麵形成2 000 HV以上的硬化層，並具有極高的耐磨抗咬合（hé）等性能。實（shí）踐證明，化學氣相沉積（jī）(O／D)、"ID覆層（céng）處理技術（shù）是目前解決工件拉傷效果最好的方法。而經物（wù）理氣（qì）相沉積(PVD)和物理化學氣相沉積(PCVD)的工件，雖然其表麵（miàn）硬度也可達到2 000-3 000 HV，甚至更高，表麵（miàn）硬化層（céng）也具有極高的耐磨、抗拉傷（shāng）性能，但由於其膜基結合力較CYD和TD覆層處理差距較大，往（wǎng）往在使用過（guò）程中（zhōng）過甲j脫落，發揮不出表麵超硬化層的（de）性（xìng）能特點，因此這兩（liǎng）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（mó）具很難有（yǒu）滿意的效果。

（3）化學氣相沉積(CVD)的碳化（huà）鈦c)或碳氮（dàn）化鈦( )之類的材料、具有極高的硬度(3 000I-IV以上)，加上（shàng）其膜（mó）基結合力很高（gāo），具有比一般模具（jù）材料或（huò）經其他表麵處理後高得多的（de）耐磨、抗拉份陛（bì）能。能夠數倍至幾（jǐ）十（shí）倍地提高模具的使用壽命。其缺點是處理溫度高．工件變形大．上件CVD處理完以後．需另外重新加熱淬火。而（ér）表麵沉積層在空氣中於400～500℃以上的溫度（dù）下加熱會氧化（huà）．因此後續工（gōng）序（xù）要求嚴格，稍有不慎，表麵硬化（huà）層就會遭受破壞．嚴藿製約了其在鋼模上的應甩，而主要應用於硬質合（hé）金等無相變的材料。此外．CVD處理過程中的排放物（wù）對環境汙染較大（dà）。"ID覆（fù）層處理國內又名熔鹽滲金（jīn）屬、滲（shèn）釩等。其原理是通過熱擴散作用於工件表麵形成一層數微米至數十（shí）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左右．具有極高的耐磨、抗拉傷、耐蝕（shí）等性能；

②由於是通過擴散形成的，所（suǒ）以覆層與基體具有冶金結合，這一（yī）點在成（chéng）形類模具上的應用（yòng）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。

大量的實踐證明。在成形類模具上采用該技術具有其他表麵處理無法比擬的使用效果，在一些場合（hé）具有比硬質合金（jīn）更好的（de）效果。由於ID覆層處理（lǐ）技術的設備相對而言（yán）比較簡（jiǎn）單（dān），成本較低（dī）．無公害，目前該技術在日本、美國等都已得到廣泛的應用 國內70年代即已開始研究該技術．到目前已有數十家單位對該技術進行過研究。通過十餘年的科研和（hé）實踐．已使該技術達到長期穩定生（shēng）產的要求．並已成功應用到汽車、家電（diàn）、五餘製管、冶金等（děng）行業的拉伸、彎曲、翻邊、輥（gǔn）壓成形、冷鐓、粉末冶金等類模具上，取得了極優的使用（yòng）效果。綜上所述，解決工件及模具（jù）凸（tū）、凹（āo）模表麵拉傷問（wèn）題的方法很多，對於（yú）具體的個案，應根據工件和載荷大小、生產批（pī）量、被加（jiā）工材（cái）料的種類等情況（kuàng）選（xuǎn）擇相應的方法。在所有解決拉傷問題的方法（fǎ）中，以采（cǎi）用硬質合（hé）金為模具材料和對模具凸、凹模表麵進行化學氣相（xiàng）沉積(CVD)、TD覆層處（chù）理為最好。其中又以"ID覆層處理性價比最高。

總（zǒng）之：工件拉傷（shāng）問題是粘著磨（mó）損的結果，解（jiě）決工件拉傷問題的方法較多，應根據具體情況予以選擇。一般情（qíng）況下．采用硬質合金為模具材料，對模具凸、凹模表麵進行（háng）化（huà）學氣相沉積和TD覆層處理足解決工件

及模具凸、凹模表麵拉傷問題（tí）最有效最經濟的方法。