五金拉伸模具（jù）拉傷的實質及解決措施

工件成形過程中（zhōng）拉（lā）傷產生（shēng）的原因主要有以下兩種：

一是由於模具凸、凹模表麵的宏觀機（jī）械凹凸不平或被成形材料與模具凸、凹模表麵之（zhī）間夾雜其他硬質顆粒，都會在工件（jiàn）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（jìn）行仔細研磨加工（gōng），並加強生（shēng）產環境（jìng）的管理。

二是由於工件表麵與模（mó）具凸、凹（āo）模表麵粘著磨損而（ér）形成（chéng）的拉傷，也是生產中最常見（jiàn）的又不容易解決的一種狀況，以下詳細分析粘著磨損的（de）產生及減少粘著磨損（sǔn）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粘（zhān）著磨損的基本（běn）原則，通過改變接觸副的性質作為出發點。以下就（jiù）構成此對（duì）接觸（chù）副的三方，即被成形工件的原材料方麵、工件與模具之間、模具方麵分（fèn）別予以分析。

1. 通過對原材料進行表（biǎo）麵處理（lǐ），如（rú）對原材料進行磷化、噴塑或（huò）其他表麵處理，使被成（chéng）形材料表（biǎo）麵形成一層非金屬膜層，可以大大減輕或消除工（gōng）件的拉傷（shāng），這種方法往（wǎng）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，實際生產中應用卻很少（shǎo）。

2.在模具與（yǔ）成形材料之間加一層PVC之類的薄膜，有時也（yě）可以解（jiě）決工件的拉傷問題。對於（yú）生產線，通過機構可以達到連續供給薄膜（mó），而對於周期生產的衝壓設備（bèi），每生產一件工件需加一張薄膜，影響生（shēng）產（chǎn）效率，此方法一般成本也很高，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可取的。在一些成形負荷很小（xiǎo）的場合，有（yǒu）時通（tōng）過添加潤滑（huá）油或加EP(極壓)添加劑的潤滑油就可以解決工件的拉（lā）傷問題。

3. 模具方麵通過改變模具凸、凹（āo）模材料或對模具凸、凹模進行表麵處理（lǐ），使被成形材料（liào）與凸、凹模這對（duì）接觸副性質發生改變。實踐表（biǎo）明，這是解決拉傷問題經（jīng）濟而有效（xiào）的方法，也是目前（qián）廣泛采用的方法。

（1）從模具（jù）凸、凹模材料入手（shǒu）解決工件的拉傷問（wèn）題，可以采用硬質合金，一般情況（kuàng）下，由這種材料製作的凸、凹模抗拉（lā）傷性能很高，存在的問（wèn）題是材料成本高，不易加工（gōng），對於較大型的模具，由於燒（shāo）製大型硬質合（hé）金塊較困難，即使燒製成功，加工過程中（zhōng）也（yě）有可能出（chū）現開裂，成材率低，有些幾乎難以成形。此外硬質合（hé）金性脆，搬運、安裝（zhuāng）使用過程中都要極其小心，稍有不慎（shèn）就有可能（néng）出現崩塊或（huò）開裂而報廢。另外（wài），由於硬（yìng）質合金的組織結構是由硬質的（de）碳化鎢顆粒和軟的粘結相鈷所組成，硬質碳化鎢顆粒的耐磨抗咬合性能很高（gāo），而鈷相由於（yú）硬度很低，耐磨性能較差，使用過程中鈷相會優先（xiān）磨損，使凸（tū）、凹模表麵形成凹凸不平，如（rú）此生產出來的工件表（biǎo）麵（miàn）也（yě）會出現（xiàn）拉痕，此時需對模具凸、凹模表麵進行研磨拋（pāo）光後（hòu）方可進行再生產。采用（yòng）合適的銅（tóng）基合金也可解決工件的拉傷問題，但（dàn）銅基合金一般硬度較低，易出現磨損（sǔn）超差，在大批量生產的（de）情況下，這種材料的性價比較低。對於（yú）較大型的模具，如汽車覆蓋件的成形模具，大量采（cǎi）用了合金鑄（zhù）鐵，鑄鐵隻能減輕工件的拉傷，無法消除拉傷問題（tí），要徹底解（jiě）決拉傷問題需輔以滲氮（dàn），鍍硬鉻等表麵處理。但如此製作的模具往往壽命比較短，在使用一（yī）段（duàn）時間後，如出現（xiàn）拉傷，又需修模並重新（xīn）進行（háng）表（biǎo）麵處理。

（2）通過對模具進行表麵處理特別是對模具凸、凹（āo）模進行表麵超硬化處理是解決工件表麵（miàn）拉傷（shāng）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（céng）方麵有鍍硬鉻（gè）、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、滲硫（liú）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（xiàng）沉積(PvD)、"ID覆層處理。電鍍、化學鍍、刷鍍是（shì）通過電化學或化學反應的方法，在（zài）工件表麵形成合金（jīn）鍍層，工藝不同。合金鍍層性能各異。就耐磨抗咬合用途，目前應用較多的是鍍硬鉻、化（huà）學鍍鎳磷、刷鍍鎳鎢合金等。對於成形負荷較輕或（huò）大型模具采用這些方法有時可以取得一（yī）定的效果。這類表（biǎo）麵處理存在的問題是一方麵由於（yú）表麵硬化層的硬度較低，容（róng）易（yì）出現（xiàn）磨損，而鍍層一（yī）旦磨損，拉傷又會出現。另一方麵，鍍層與基體材料機械結合，在負（fù）荷較大的場（chǎng）合，有時使用幾次鍍層就會剝落，而鍍（dù）層（céng）一旦剝（bāo）落，其功效也就失去。化學熱處理是將（jiāng）工（gōng）件放入含某種或某幾種化學元素的介質（zhì）中加熱保溫，通過工（gōng）件與介質的物理化學（xué）作用，將這種或這幾種元素（sù）滲入工件表麵，然後以適當的方式冷卻，從而改變了工件表麵的成分和組織結構，並賦予工件不同的物理、化學（xué）和機械（xiè）性能。化學熱處理的種類很多（duō），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（gòng）滲、滲（shèn）硼、滲（shèn）硫、滲（shèn）鋁（lǚ）、滲鋅、滲其他各種（zhǒng）金屬等。以耐磨、減摩、抗拉傷為目的的化學熱處理目前常用的是：滲碳、滲氮、滲硼、滲硫幾種。采用合（hé）適的模具材料輔以滲氮、滲硼等化學（xué）熱處（chù）理往往具有較常規鋼製（zhì）模具高得多的抗拉傷性能。在缺乏其他表麵處理工藝方法（fǎ）的情況（kuàng）下，這不適為一種較好的選擇，也（yě）是較常用的（de）方法（fǎ）。就滲氮處理而言，滲氮的化合物層具有很高的抗拉傷性（xìng）能，但由於其硬化效果有限(一（yī）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（céng）一旦磨（mó）損，拉傷又會出現，所（suǒ）以在大批量生產過程中滲氮處理往往還無法滿足生產要（yào）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（jù）經驗，滲硼質量的穩定（dìng）性和滲硼工件變形較大（dà）以及滲硼層抗拉傷性能較差是製約（yuē）該技（jì）術（shù）在成形類模（mó）具上應用的幾個重要因素。滲硫技術具有（yǒu）較高的減牽陛能，在一（yī）些場合也取得了較好的（de）效果，但對於負（fù）荷較大的成形類模具，效果（guǒ）有限。表（biǎo）麵超（chāo）硬化處（chù）理（lǐ）是指化學氣相沉積(L、，D)、物理氣相沉積(Ev'D)、物理化學氣相沉（chén）積(PVD)、"]-l-J覆層處理。這（zhè）幾（jǐ）種表麵處理的共同特點是都（dōu）可以在工件（jiàn）表麵形成2 000 HV以上的硬化層（céng），並（bìng）具有極高的耐磨抗咬合等性能。實踐證明，化學（xué）氣相沉積(O／D)、"ID覆（fù）層處理技術是目前解決（jué）工件（jiàn）拉傷效果最好的方法。而經物理氣相沉積(PVD)和物理化學氣相沉積(PCVD)的（de）工件，雖然其表麵硬度也（yě）可達到2 000-3 000 HV，甚至更高，表麵硬（yìng）化層也具有極高的耐磨（mó）、抗拉傷（shāng）性（xìng）能，但由（yóu）於其膜基結合力較CYD和TD覆層處理差距較大，往往在使用過程中過甲j脫（tuō）落，發揮不出表麵超硬化（huà）層的性能特點，因（yīn）此這兩種（zhǒng）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（hěn）難有滿意的效果。

（3）化學氣（qì）相沉積（jī）(CVD)的碳（tàn）化鈦（tài）c)或碳（tàn）氮化鈦（tài）( )之（zhī）類的材料、具（jù）有極高的（de）硬度(3 000I-IV以上)，加上其（qí）膜基結合力很高，具（jù）有比一般模具材料或經其他（tā）表麵處理後高得多的耐磨（mó）、抗拉份陛能（néng）。能夠數倍至幾十倍地（dì）提高模具的（de）使用（yòng）壽命。其缺（quē）點是處理溫度高．工件（jiàn）變形大．上件（jiàn）CVD處（chù）理完以（yǐ）後（hòu）．需另外重新加熱淬火。而表（biǎo）麵沉積層在空氣中於400～500℃以上的溫度（dù）下加熱（rè）會氧化．因此後續工序要求嚴格，稍有不慎，表麵硬化層就會遭受破壞．嚴藿製約了其在鋼模上的應（yīng）甩，而主要（yào）應用於硬質合金等無相（xiàng）變的材料。此外．CVD處理過程中的排放物對環境汙染較大。"ID覆層處（chù）理國內又名（míng）熔鹽滲金（jīn）屬、滲釩等。其原理是通過（guò）熱擴散作用於工件表麵形成一層數微米至數十微米的碳化釩覆層。"ID覆層處理（lǐ）的主要特點是：

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

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

③ID覆層處理後（hòu）可以直接進行淬火．這一點特（tè）別適合於各類模（mó）具鋼材；④ID覆層處理可以重複進（jìn）行。