​五金拉伸（shēn）模具拉傷的實質及解決措施

工件成形過程中拉傷產生的原因主要有以下兩種（zhǒng）：

一（yī）是由於模具凸、凹模表麵的宏觀機械凹凸不平（píng）或被成形材料與模具（jù）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（tū）、凹模表麵形成機械的磨損，解決方（fāng）法是對模具凸、凹（āo）模（mó）表麵進行仔細研磨加工，並加強生產環境（jìng）的管理。

二是由（yóu）於工件表麵與模具凸、凹模表麵粘著磨損而形（xíng）成的拉傷，也是生（shēng）產中最（zuì）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減少（shǎo）粘著磨（mó）損的一些基（jī）本措施。解決模具（jù）及工件成形（xíng）過程中的拉傷（shāng）問題應依照減小粘著磨損的基本原則，通過改（gǎi）變接觸副的（de）性質作為出發點。以下就構成此對（duì）接觸副的三方，即被成（chéng）形工件的原材料方麵、工件與（yǔ）模具之間、模具方麵分別予（yǔ）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、噴塑或其他表麵處理，使被成形材料表麵形成一層非金屬膜層，可以（yǐ）大（dà）大減（jiǎn）輕（qīng）或消除工（gōng）件（jiàn）的拉傷，這種方（fāng）法往往（wǎng）成本較高（gāo），並需要（yào）添加另外（wài）的生產設備和（hé）增加生產工序，盡管（guǎn）這（zhè）種方法有時有些效果，實際（jì）生產中應用卻很少。

2.在（zài）模具與成（chéng）形材料之間加（jiā）一層PVC之類的薄膜，有（yǒu）時也可以解（jiě）決工件的拉傷問題。對於生產線，通過機（jī）構可以達到連續供給薄膜，而對於周期生產的（de）衝壓（yā）設備，每生產一件工件需加一張薄（báo）膜，影（yǐng）響生產效率（lǜ），此（cǐ）方法一般成本也很高，還會產生大量廢料，對於小批量的大型工件的生產采用此種方法是可取的。在（zài）一些成形（xíng）負荷很小的場合，有時通過（guò）添加潤滑（huá）油或加EP(極壓)添加（jiā）劑的潤滑油就（jiù）可以解決工件的拉傷問題（tí）。

3. 模具方麵通過改變（biàn）模具凸、凹模材料或對模具凸、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，這是解決拉傷問題經濟而有效的方法，也是目（mù）前廣（guǎng）泛采用的方法。

（1）從模具凸、凹（āo）模材料入手解決工件的拉傷問題，可以采用硬質合金，一（yī）般情況下，由這種材（cái）料製作（zuò）的凸、凹模抗拉傷（shāng）性能很高，存在（zài）的問題是材料（liào）成本高，不易加工，對於較大（dà）型的模具，由於（yú）燒製（zhì）大型硬質合金塊較（jiào）困難，即使燒製成功，加工過程中也有可能出現開裂（liè），成材（cái）率低，有些幾乎難（nán）以成形。此外硬質（zhì）合金（jīn）性脆，搬運、安裝使用過（guò）程中（zhōng）都要極其小心（xīn），稍有不慎就有（yǒu）可能出現崩塊或開裂而報廢（fèi）。另外，由於硬質合金的組織結構是由（yóu）硬質的碳化鎢（wū）顆粒和軟的粘結相鈷所組成，硬質（zhì）碳化鎢顆粒的耐磨抗咬合性能很高，而鈷相由於硬（yìng）度很低，耐（nài）磨性能較差，使用過程中鈷相會優先磨損，使凸、凹模表麵形成凹凸（tū）不平，如此生產出來的工（gōng）件表麵（miàn）也會出現拉痕，此時需（xū）對模具（jù）凸、凹模表麵進行研磨拋光後方可進行再生產。采用合適的銅基合金也可解決工件（jiàn）的拉傷問題，但銅基合金（jīn）一般硬（yìng）度較低，易出現磨損超差，在大（dà）批量生產的情況下，這種材料的性價比較（jiào）低。對於較大型的模具，如汽車覆蓋件的成形（xíng）模具，大量采用了合金鑄鐵，鑄鐵隻能減輕工件的拉傷，無法（fǎ）消除拉傷問題，要（yào）徹底解決拉傷問題需輔以滲（shèn）氮，鍍（dù）硬鉻等（děng）表麵處理。但如此製作的模具往（wǎng）往（wǎng）壽命比較短（duǎn），在使用一段（duàn）時間後，如出現拉傷（shāng），又需修模並重（chóng）新進行表麵處理。

（2）通過對模具進行表麵處理特別是對模具（jù）凸、凹模（mó）進行表麵超硬化（huà）處理是解決工件表麵拉傷問題經濟而有效的方法。表麵處（chù）理方法有多種，比較常（cháng）用的有：鍍層方麵有鍍硬鉻、化學鍍鎳磷、刷鍍特種合（hé）金等；化學熱處理方麵有各類滲氮、滲硼、滲硫等；表麵超（chāo）硬化（huà）處理（lǐ）方麵有化（huà）學氣相沉積(CVD)、物理（lǐ）氣相沉積(VVD)、物理（lǐ）化學氣相沉積(PvD)、"ID覆層處理。電（diàn）鍍、化學鍍、刷鍍是通過電化學（xué）或化（huà）學反（fǎn）應的（de）方（fāng）法（fǎ），在工（gōng）件表麵形成合金鍍層，工藝不同。合（hé）金鍍層性能各異。就耐磨抗咬合（hé）用途，目前應用（yòng）較多的是鍍硬（yìng）鉻、化學鍍鎳磷、刷鍍鎳鎢合金等。對於成形負荷較輕或大型模具采用這些方法（fǎ）有時可以取得（dé）一定的效果。這類表麵（miàn）處（chù）理存在的問（wèn）題是一（yī）方（fāng）麵由於表麵硬化（huà）層的硬度較低，容（róng）易（yì）出現磨損，而鍍層（céng）一旦磨損，拉傷又會出現。另一方麵，鍍層與基體材（cái）料機（jī）械結合，在（zài）負荷較大的場合（hé），有時使用幾次鍍層就（jiù）會剝（bāo）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種化學元素（sù）的介質中加熱保溫（wēn），通過工件與介質的物理化學作用，將這種或（huò）這幾（jǐ）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（huà）學和機（jī）械（xiè）性能。化（huà）學熱處（chù）理的種類很（hěn）多，根據所滲元素不同分（fèn）類為：各種滲碳、各種滲（shèn）氮、各種氮碳或碳氮（dàn）共滲、滲硼、滲（shèn）硫、滲鋁、滲（shèn）鋅、滲其他各種金屬等。以耐磨、減摩、抗拉（lā）傷為目的（de）的化學熱處理（lǐ）目前常用的是：滲碳、滲氮、滲硼、滲（shèn）硫幾種。采用合適的模具材料輔以滲氮（dàn）、滲硼（péng）等化學熱處理往往具有較常規鋼製模具高得多的抗拉傷性能。在缺乏其他表（biǎo）麵處理工（gōng）藝方法的情況下（xià），這不適為一種較好的選（xuǎn）擇（zé），也是較（jiào）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，但由於其硬化效果有限(一般l200Hv以（yǐ）下)，且化合（hé）物層較薄(10 V-m左右)，其耐磨性有限，而化合物層一旦磨損，拉傷又會出現，所以在大批量生（shēng）產過程中（zhōng）滲氮處理往往（wǎng）還（hái）無法滿足生產要求。就滲（shèn）硼（péng）工藝而言，其硬化層硬度可達1800 HV，耐磨性較高，但（dàn）依據經（jīng）驗，滲硼質量的穩定性和滲硼（péng）工件（jiàn）變形較大以及滲硼層抗拉傷性能（néng）較差是製約該技（jì）術在成形類（lèi）模具上應（yīng）用的幾個重要因（yīn）素。滲硫（liú）技術具有較高的減牽陛能，在一些場合也取得了較好的效果，但（dàn）對於負荷較大的成形類模具，效果有限。表麵超硬（yìng）化處理是（shì）指化學氣相沉積(L、，D)、物理氣相沉積(Ev'D)、物理化學氣相沉積(PVD)、"]-l-J覆層處理。這幾種表（biǎo）麵處理的共同特點是都可（kě）以在（zài）工件表麵形成2 000 HV以上的硬化層，並具有極高的耐磨抗咬合等性能。實（shí）踐證明，化學（xué）氣相沉（chén）積(O／D)、"ID覆層處理技術是目前解決工件拉（lā）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（dá）到2 000-3 000 HV，甚（shèn）至（zhì）更高，表麵（miàn）硬化層也具有極高的（de）耐磨、抗拉傷性能，但由於其膜基結（jié）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脫落（luò），發揮不出表麵超硬化層的性能特點（diǎn），因此（cǐ）這兩種方法除在載荷較小的（de）情況（kuàng）下有可能具有效果J'l、，一般的成形類模具很難（nán）有滿意的效果。

（3）化學氣相沉積(CVD)的碳化鈦c)或碳氮化（huà）鈦( )之類的材料（liào）、具有極高的硬度(3 000I-IV以上)，加上其膜基結合力很高，具有比一般模具材（cái）料或經其他表麵（miàn）處理後高得多的（de）耐磨、抗拉份陛能。能夠數倍至幾十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（yǐ）後．需另外重新加熱淬火。而表麵沉積層在空氣中於400～500℃以上的溫度下（xià）加熱會氧化．因此後續工序要求嚴格，稍有不慎，表麵硬化層就會遭受（shòu）破壞（huài）．嚴藿製約了（le）其（qí）在鋼模上的應（yīng）甩，而主（zhǔ）要（yào）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（huán）境汙染較大（dà）。"ID覆層處理國內又名熔鹽滲金屬、滲釩等。其原理是通過熱擴散作用於工件表麵形成一層數微（wēi）米至數（shù）十微米（mǐ）的碳化釩覆層。"ID覆層處理的主（zhǔ）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（xìng）能；

②由於（yú）是通過擴散形成的，所以覆層與基體具（jù）有冶金結合，這一（yī）點在成形類模（mó）具上的（de）應用極其（qí）重要；

③ID覆層處理後可以直接（jiē）進行淬火．這一點特別適（shì）合於各類（lèi）模具鋼材；④ID覆層處理可以重複進行。