五（wǔ）金（jīn）拉伸模具拉傷的實質及解決措施

工件成形過程（chéng）中拉傷產生的（de）原因主要有以下兩種：

一是（shì）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他硬質（zhì）顆粒，都會（huì）在工件表（biǎo）麵或模具凸（tū）、凹模表（biǎo）麵形成機（jī）械（xiè）的磨損，解決方法是對模具凸、凹模（mó）表（biǎo）麵進行仔細研磨加工，並加（jiā）強生產環境的管理。

二是由（yóu）於工件表麵與（yǔ）模具凸、凹模表麵粘著磨損而形成的拉傷，也是（shì）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（zhān）著磨損的（de）產生及減少粘著磨損的一些（xiē）基本措施。解決模（mó）具及工件成形過（guò）程中的拉傷（shāng）問題應（yīng）依照減小粘著磨損的基本原則，通（tōng）過改變接觸副的性質作（zuò）為出（chū）發點（diǎn）。以下就構成此（cǐ）對接觸副的三方，即被成形工件的原材料（liào）方麵（miàn）、工（gōng）件與模具之間、模具方麵分（fèn）別予以分析。

1. 通過對原（yuán）材料進行表（biǎo）麵處理，如（rú）對原材料進行磷化、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（céng），可以大（dà）大減輕或消除（chú）工件的拉傷，這種方法往往成本較高，並需要添加另外的生產設備和增加生產工序，盡管這種方法有時有些效果，實際生產中應用（yòng）卻很（hěn）少。

2.在模具與成形材料之間加一層PVC之類的薄膜，有時也可以解決工件的拉（lā）傷問題。對於（yú）生產（chǎn）線，通過機構可（kě）以達到連續供給薄膜，而（ér）對於周（zhōu）期生產的衝壓設備，每生產一件（jiàn）工件需加一張薄膜，影響生產效率，此方法（fǎ）一般成本也很高，還會產生大量廢料，對於小批量的大型工件的生產采用此（cǐ）種方（fāng）法是可取的。在（zài）一些成形負荷（hé）很小（xiǎo）的（de）場合，有時通過添加潤（rùn）滑油或加EP(極壓)添加劑的潤滑（huá）油就（jiù）可（kě）以解決工件（jiàn）的拉傷問題（tí）。

3. 模具（jù）方麵通過（guò）改變模具凸、凹模材料或對（duì）模具（jù）凸、凹模進行表麵處理，使被成形材料與凸、凹模這對接觸副性質發生改變。實踐表（biǎo）明，這（zhè）是解決拉傷問題經濟而有效的方法，也是目前（qián）廣泛（fàn）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，可以采用硬質合金，一般情況下，由這種材料製作的凸、凹模（mó）抗（kàng）拉傷性能很高，存在（zài）的問題（tí）是材（cái）料成本高，不易加工，對於較大型的模具，由於燒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（néng）出現開裂，成材率低（dī），有些幾乎難以成形。此外硬質合金（jīn）性（xìng）脆，搬運、安裝使（shǐ）用過程中都要極其小（xiǎo）心，稍有（yǒu）不慎就有可能出現崩塊或開裂而報廢。另（lìng）外，由於硬質合金的組織結構（gòu）是由硬質的碳化鎢顆粒（lì）和軟的粘結（jié）相鈷所組成，硬質碳（tàn）化鎢顆粒的耐磨抗咬合性能很（hěn）高，而鈷相由（yóu）於（yú）硬度很低，耐（nài）磨（mó）性能較差，使用過程中鈷相（xiàng）會優先磨損，使凸、凹（āo）模表麵形（xíng）成凹凸不平，如此生產出來的工件（jiàn）表麵（miàn）也會出現拉痕，此時（shí）需對模具凸、凹模表麵進行研磨拋光後方可進行再生產。采用合適的銅基（jī）合金也可（kě）解決工（gōng）件的拉傷問題，但銅基合金一般硬度較低，易出現磨損超差，在大（dà）批量生（shēng）產的情況下，這種材料的性價比較低。對於（yú）較大（dà）型的模具（jù），如汽車覆蓋件的成形模具，大量（liàng）采用了合金鑄鐵，鑄鐵隻能減輕工件的拉傷，無法消除拉（lā）傷問題，要（yào）徹底解（jiě）決拉傷問題需輔以滲氮，鍍硬鉻等（děng）表麵（miàn）處理（lǐ）。但如此製作的模具往往壽命比較短，在（zài）使（shǐ）用（yòng）一段時間後（hòu），如出現拉傷，又（yòu）需修模並重新進行表麵處理。

（2）通（tōng）過對（duì）模具進行表麵處理特別是對模具凸、凹（āo）模進行表（biǎo）麵超硬（yìng）化處理是解決工件表麵拉傷問題經濟而有效的方法（fǎ）。表（biǎo）麵處理（lǐ）方法有多種，比較常用的有：鍍層方麵有鍍硬（yìng）鉻、化學鍍鎳磷、刷鍍特種合金等；化學熱處理方麵有各類滲氮、滲硼（péng）、滲硫等；表麵超硬化處理方麵有化（huà）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、刷鍍是通過電化學或化學反應的方法，在工件表麵形成合金鍍層，工藝不同。合金鍍層性能各異（yì）。就耐磨抗咬合用途，目前應用較（jiào）多的是鍍硬鉻、化學鍍鎳磷、刷鍍鎳鎢合金等。對於成形負荷較（jiào）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（wèn）題是一方麵由於表麵硬化層的硬度較低，容易出現磨損，而鍍層一（yī）旦磨損（sǔn），拉傷又會出現。另一方麵，鍍層與基體材料機械結合，在負荷較（jiào）大的（de）場合，有時使用幾次鍍層就會剝落，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（jǐ）種化（huà）學元素的介質中（zhōng）加熱保溫，通過工件與介質（zhì）的物理化學作用，將這種或這幾種元素滲入工件表麵，然後以（yǐ）適當的方式冷卻，從而改變了工件表（biǎo）麵的成分和組織結構，並賦予工件不同的物理、化學和（hé）機械性能。化學熱（rè）處理的（de）種類很多（duō），根據所滲（shèn）元素不同分類為：各種滲碳、各種滲氮、各種氮碳或碳氮共滲、滲硼、滲硫、滲鋁、滲鋅、滲其他（tā）各種金屬等。以耐磨（mó）、減摩、抗拉傷（shāng）為目的的化學熱（rè）處理目前常用（yòng）的是：滲碳、滲氮、滲硼、滲硫幾種。采用合適的模（mó）具材料輔以滲氮、滲硼等（děng）化學熱處理往往（wǎng）具有（yǒu）較常（cháng）規鋼製模（mó）具高得（dé）多的抗拉傷（shāng）性能。在缺乏其他表（biǎo）麵處理工藝方法的情（qíng）況下，這不適為一種較好（hǎo）的選擇，也（yě）是較（jiào）常用（yòng）的方法。就滲氮處理而言（yán），滲氮（dàn）的（de）化合物層具有很高的抗拉傷性能，但（dàn）由於其硬化（huà）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（yǒu）限，而化合物層一（yī）旦磨損（sǔn），拉傷又會出現，所以在大批量生產（chǎn）過程中滲氮處理往往還無法滿足生產要求。就滲硼工藝而言，其硬化層硬度可達1800 HV，耐磨性較高（gāo），但依（yī）據經（jīng）驗，滲硼質量的穩定性和滲硼工件變形較大以及滲硼層抗拉傷性（xìng）能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（liú）技術具（jù）有較高的減牽陛能（néng），在一些場合也取得了較（jiào）好（hǎo）的效果，但（dàn）對於（yú）負荷較大的成形類模具（jù），效果有限。表麵超硬化處理（lǐ）是指化學氣相沉積（jī）(L、，D)、物理氣相沉積(Ev'D)、物理化學氣相（xiàng）沉積(PVD)、"]-l-J覆（fù）層處理。這幾種表麵處（chù）理的共（gòng）同特點是都（dōu）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（mó）抗咬合等（děng）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（jiě）決工件拉傷效果最（zuì）好（hǎo）的方法。而經物（wù）理氣相沉積(PVD)和物理化學（xué）氣相（xiàng）沉積(PCVD)的工件，雖然其（qí）表麵（miàn）硬度（dù）也可達到2 000-3 000 HV，甚至更高，表麵硬化（huà）層也具有極高的耐磨、抗拉（lā）傷性能，但由於（yú）其膜基結合（hé）力較CYD和TD覆層處理差距（jù）較大，往往在使用過程中過甲j脫落，發揮不出表麵超（chāo）硬（yìng）化層的性能特點，因此這兩種方法除在載（zǎi）荷較小的（de）情況下（xià）有可能具有效果J'l、，一般的成形類（lèi）模具（jù）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（zhī）類的材（cái）料、具（jù）有極高的硬度(3 000I-IV以上)，加上其膜基結合力很高，具有比一般模具材料或經其他（tā）表麵處理後高得多的耐磨、抗拉份陛能。能夠數倍至幾（jǐ）十倍地提高模具的使（shǐ）用壽命。其缺點是處理溫度高．工件變（biàn）形大（dà）．上件CVD處理完以後．需另外重新加熱（rè）淬火。而表麵沉積層在空氣中於400～500℃以上的溫度（dù）下加熱會氧化．因此後續工序（xù）要求（qiú）嚴格，稍有不慎，表麵硬化層就會遭受破壞．嚴藿（huò）製約了其在鋼模上的應甩，而主要應用於硬質（zhì）合金等無相變的（de）材料（liào）。此外．CVD處（chù）理過程中的排放物對環境汙染較大。"ID覆層處理國內又名熔鹽（yán）滲金屬、滲（shèn）釩等。其原理是通過熱擴散作（zuò）用於（yú）工件表麵形成一層數微米至數十微米的碳化釩覆層。"ID覆（fù）層處理的（de）主要特點是：

①覆層硬度高．硬度可達3000I-IV左右．具有極高的耐磨、抗拉傷、耐（nài）蝕等性能；

②由於是通過擴散形成的，所以覆層與基體具有（yǒu）冶金結合，這一點在（zài）成形類模具上的應用極（jí）其重要；

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