五金拉伸模具拉（lā）傷的實質及解決（jué）措施（shī）

工件成形過程中拉傷產生的原（yuán）因（yīn）主要有（yǒu）以下兩種：

一是由於模具凸、凹模表麵的宏（hóng）觀機械凹凸（tū）不平或被成形材料與模具凸、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、凹模表麵形成機械的磨損，解決方法是對模具凸、凹模表麵進行仔細（xì）研磨加工，並加強（qiáng）生產環境的管理。

二是由於工件表麵與模具凸、凹模（mó）表麵粘著磨損而形成的拉傷，也是生產中最常見的又不容易解決的一種狀（zhuàng）況，以下詳細分析粘著磨損的產生及減少（shǎo）粘著磨損的一些基本措施。解決模具及工（gōng）件成形（xíng）過程中的拉傷問題應依照減小粘（zhān）著磨損的基本原則，通過改變接觸副的性（xìng）質作（zuò）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（yuán）材（cái）料方（fāng）麵、工件與模具之間、模具方麵分別予以分析。

1. 通（tōng）過對原材料進行表麵處理，如對（duì）原材料進行磷化、噴塑或其他表麵處理，使被成形材料表麵形成一層非金屬膜層，可以大大減輕或消除（chú）工件的拉傷（shāng），這種方法往往成本較高，並（bìng）需要添加另外的生產設備和增加生產工序（xù），盡管這種方法有時有些效果（guǒ），實際生產中應用卻很少。

2.在模具（jù）與成（chéng）形材料之間加一層PVC之類的薄膜，有時（shí）也可以解決工件的拉傷問題。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，每生產一件工件需加一張薄膜，影響生產效率，此方法一般（bān）成本也很（hěn）高，還會產生大量廢料，對於（yú）小批（pī）量的大型（xíng）工件的生產采用此種方法是可取的。在一（yī）些成形負荷（hé）很小的場合，有時通過添加（jiā）潤滑油或（huò）加EP(極（jí）壓)添加（jiā）劑的潤（rùn）滑油就可以解決工（gōng）件的拉傷問題。

3. 模具方麵通過改變模具凸、凹模材料或對模具凸（tū）、凹模進行表麵處（chù）理，使被成形材料（liào）與凸、凹模這對接觸副（fù）性質（zhì）發生改變。實踐表明，這是解（jiě）決拉傷問題經濟而有效的（de）方（fāng）法，也是目（mù）前廣泛采用的方法。

（1）從模具凸、凹模材料入手解決工件的（de）拉傷問題，可以采用硬質合金，一般情況（kuàng）下，由這種材料製作的凸（tū）、凹模抗拉傷性能（néng）很高，存在的問題是（shì）材料成本高，不易加工，對於較大型的模具，由於燒（shāo）製大型硬質合金塊較困難，即使燒製成功，加工過程中也有可能出現（xiàn）開裂，成材率低，有些幾（jǐ）乎難以（yǐ）成形。此外硬質合金性脆，搬運、安裝使用過程中都要極其小心，稍有不（bú）慎就有可能（néng）出現（xiàn）崩塊或開裂而報（bào）廢。另外（wài），由於硬質（zhì）合金的組織結構是由硬質的碳化（huà）鎢（wū）顆粒和軟的粘結相鈷所組成，硬（yìng）質碳（tàn）化鎢顆粒的耐磨抗咬合性能很高，而鈷相由（yóu）於（yú）硬度很低，耐磨性（xìng）能較差（chà），使用過（guò）程（chéng）中鈷相會優先磨損，使（shǐ）凸、凹模表麵形成凹凸不平，如此生產出來的工件表麵也會出現（xiàn）拉痕，此時需（xū）對模具凸（tū）、凹模表麵進行（háng）研磨拋光後方可進行（háng）再生產。采用合適的銅基合金也可（kě）解決工件的拉傷問題，但銅基（jī）合金一（yī）般硬度較低，易出現磨損超差，在大批量生產的情（qíng）況下，這（zhè）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，大量采用了合金（jīn）鑄鐵，鑄鐵隻能減輕工件的拉傷，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（zhì）作（zuò）的（de）模具往往壽命比較短，在使用一段時間後，如出現拉傷，又需修模（mó）並重新（xīn）進行表麵處理。

（2）通過對模具進行表麵處理特別是對模具凸、凹模進行表（biǎo）麵（miàn）超硬化處理是解決工件表麵拉傷問（wèn）題經濟而有效的（de）方法。表麵處理方法有多種，比較常用（yòng）的有：鍍層方麵有鍍硬（yìng）鉻、化學鍍鎳磷（lín）、刷鍍特種合金等；化學熱處理方麵有各類（lèi）滲氮、滲硼、滲硫等；表麵超硬化處理方麵有化學氣相（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（diàn）鍍、化學鍍、刷鍍是（shì）通過電化學或化（huà）學反應（yīng）的方法，在（zài）工件表麵形成合金鍍（dù）層，工藝不同。合金（jīn）鍍層性能各異。就（jiù）耐磨抗咬合用途，目前應用較多的是鍍硬鉻、化學鍍鎳磷、刷鍍鎳鎢合金等。對於成（chéng）形負（fù）荷較輕（qīng）或大型模具采用這些方法有時可以取得一定的效果。這類表麵處理存（cún）在的問題是一方（fāng）麵由於表麵硬（yìng）化層的硬度較（jiào）低，容易出（chū）現磨損，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，有時使用幾次鍍層就會剝落（luò），而鍍層一旦剝落，其功（gōng）效也就失去。化學熱處理是將工（gōng）件放入含某種或某幾種化學元素的介質中加熱（rè）保溫，通過工件與介質的物理化（huà）學作（zuò）用（yòng），將這（zhè）種或這幾種元素滲入工件（jiàn）表麵，然後以適當（dāng）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（yǔ）工件不同的物理、化學和機械（xiè）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（gè）種氮碳或碳氮共滲、滲硼（péng）、滲硫、滲鋁、滲鋅、滲其他各種金屬等。以耐磨、減摩、抗拉傷為目的的化學熱（rè）處理目前常用的是（shì）：滲碳、滲氮、滲硼、滲硫幾種。采用（yòng）合適的模具材料輔以滲氮、滲硼等化學熱處理往（wǎng）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方法的情況下，這不適為一種（zhǒng）較好（hǎo）的選擇，也是較常用的方法。就滲氮處理而言，滲氮的化合物層具有很高的抗拉傷性能，但由於其硬化（huà）效果有限(一般l200Hv以下)，且化合物層較薄(10 V-m左右)，其耐磨性有限（xiàn），而化合（hé）物層一旦磨（mó）損，拉傷又會出現，所（suǒ）以在大批量（liàng）生產過程中滲氮（dàn）處理往往還無（wú）法滿足生產要求。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（dìng）性和滲硼工件變形較大以及滲硼層抗拉傷性能（néng）較差是製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（gāo）的減牽陛能（néng），在一些（xiē）場合也取得了較好的效果，但對於負荷較大的成形類模具，效果有限（xiàn）。表（biǎo）麵超硬化處理是指化學氣相沉積(L、，D)、物理氣相沉積(Ev'D)、物理化學氣相（xiàng）沉積(PVD)、"]-l-J覆層處理。這幾（jǐ）種表麵處理的共同（tóng）特點是都可以在工件表麵形成（chéng）2 000 HV以上的硬化層，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覆層處理技術是目前解決工件拉傷（shāng）效果最好的方法。而經（jīng）物理氣相沉積(PVD)和物理（lǐ）化學氣相（xiàng）沉積(PCVD)的工件，雖然其表麵硬度也（yě）可達到2 000-3 000 HV，甚至（zhì）更高（gāo），表麵硬化層也具有極高的耐磨、抗拉傷性能，但由於其（qí）膜基（jī）結合力較CYD和TD覆層處理差距較大（dà），往往在使用過程中過甲（jiǎ）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況下有可能（néng）具（jù）有效果（guǒ）J'l、，一般的（de）成形類模具很難有滿意的效果。

（3）化學氣相沉（chén）積(CVD)的碳化鈦c)或（huò）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（lì）很高，具有比一般模具材料或經其他表（biǎo）麵處理後高得多的（de）耐（nài）磨、抗拉份（fèn）陛能。能夠數倍至幾十倍地提高模（mó）具的使用壽命。其缺點（diǎn）是處理溫度高（gāo）．工件變形大．上件CVD處理完以後．需另外重新加熱淬（cuì）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，稍有不慎，表麵（miàn）硬化層就（jiù）會遭受破壞．嚴藿製約了其在鋼模上的（de）應甩，而主要應用於硬質合金等無相變的材料。此外．CVD處理過程中的排放物對環境汙（wū）染較大。"ID覆層處（chù）理國內又名熔鹽滲金屬、滲（shèn）釩等。其原（yuán）理是（shì）通過熱擴散作用於工件表麵形（xíng）成一層數微（wēi）米至數（shù）十微（wēi）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、耐蝕等性能；

②由於（yú）是通過（guò）擴散形成的，所以覆層與基體具有冶金結合，這一點在成（chéng）形類模具上的應用（yòng）極其（qí）重要；

③ID覆層（céng）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。