五金拉伸模（mó）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：

一是由於模具凸、凹模表麵的宏觀機械凹凸不（bú）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（lì），都會在工件表麵或模具凸（tū）、凹模表（biǎo）麵形成機械的磨（mó）損，解決方法是（shì）對模具凸、凹（āo）模表麵進行仔（zǎi）細研磨加（jiā）工，並加強生產環境的管理。

二是由於（yú）工件表麵與模具凸、凹模（mó）表麵粘著（zhe）磨損而形成的拉傷，也是生產中最（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粘著磨損的一些基本措施。解決（jué）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（de）基本原則，通過改變（biàn）接觸副的性質（zhì）作為出發點。以下就構成此（cǐ）對接觸副的三方，即（jí）被成形工件的原材料方麵、工件與模具之間、模具方麵分別（bié）予以（yǐ）分析。

1. 通（tōng）過對原材（cái）料進行表麵處理，如對原材料進行磷化、噴塑（sù）或其他表麵處理，使被成形材（cái）料表麵（miàn）形成（chéng）一層非金屬膜層（céng），可以大大減（jiǎn）輕或（huò）消除工件的拉傷，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（guǎn）這種方法有時有些效果，實際生產中應用卻很少。

2.在（zài）模具與成形（xíng）材料之間加一（yī）層PVC之類的薄（báo）膜，有時（shí）也可以解決工（gōng）件的拉（lā）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（zhōu）期生產的衝壓設備，每生產一件工件需加一（yī）張薄膜，影響生產效率，此方法一般成本也很高，還會產生大量廢（fèi）料，對於小批量（liàng）的（de）大（dà）型工件的生產采用此種方法是可（kě）取的。在（zài）一些成（chéng）形（xíng）負荷很小的場合，有時通過添加潤滑油或加EP(極壓)添加劑的潤滑油就可以解決工件的拉傷問題。

3. 模（mó）具方麵通過改變模具凸、凹模（mó）材料或對模具凸、凹模進行（háng）表麵處（chù）理，使被成（chéng）形材料與凸、凹模這對接（jiē）觸副性質發生改變。實踐表明，這是解決拉傷問題經濟而有效（xiào）的方（fāng）法，也是（shì）目前廣泛采用的方法。

（1）從（cóng）模具凸（tū）、凹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，由這種材料製作的凸、凹模抗（kàng）拉傷性能很高（gāo），存在的問題是材料成本高，不易加工，對於較大型（xíng）的（de）模具，由於燒製大型硬質合金塊較困（kùn）難，即（jí）使燒製成功，加工過程中也有可能出現開（kāi）裂，成材率低，有些幾乎難（nán）以成形。此外硬質合金性脆，搬運、安裝使用過程中都要極其小心，稍有不慎就有可能出現崩塊或開裂而報廢。另外，由於硬質合金的組織結（jié）構是由（yóu）硬質（zhì）的碳化鎢顆粒和軟的粘結相鈷所組成，硬質碳化（huà）鎢顆粒的耐磨抗咬合性能很高，而鈷相由於硬度很低，耐磨性能較差，使用過程中鈷相會優先磨損（sǔn），使凸、凹模表麵形成凹凸不平，如此生產（chǎn）出來的工件（jiàn）表麵也會出現（xiàn）拉痕，此時需對模具凸、凹模表麵進行研磨拋光後方可進（jìn）行再生產。采用合適的銅基合金也（yě）可解決工件的拉（lā）傷問題，但（dàn）銅基（jī）合金一般硬度較低，易出現磨損超差，在（zài）大批量生（shēng）產的情況下，這種材料的（de）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（hé）金鑄（zhù）鐵，鑄（zhù）鐵隻能減輕（qīng）工件的拉傷，無法消（xiāo）除拉傷問題（tí），要徹底解決拉傷問題需輔以滲氮，鍍硬鉻等表麵處理。但如此製作的模具（jù）往往壽命比較短，在使用一段（duàn）時間後，如（rú）出現（xiàn）拉傷，又需修模並重新進行表麵處理。

（2）通（tōng）過對模具進行表麵處理特別是對模具凸、凹（āo）模進行表麵（miàn）超硬化處理是解決工件表麵（miàn）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（niè）磷、刷鍍（dù）特種合金等；化學熱處（chù）理（lǐ）方麵（miàn）有各類滲氮（dàn）、滲硼（péng）、滲硫等（děng）；表（biǎo）麵超（chāo）硬化處（chù）理方麵有化（huà）學（xué）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（huà）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。就耐（nài）磨抗咬合用途（tú），目前應用較多的是鍍硬鉻、化學鍍鎳磷（lín）、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有時（shí）可以取（qǔ）得一定的效果。這（zhè）類表麵處理存在的問題是一（yī）方麵由於表麵硬化層的硬度較低，容易出現磨損，而鍍層一旦磨（mó）損（sǔn），拉傷（shāng）又會出現。另一方麵，鍍層與基體（tǐ）材料（liào）機械結合，在負荷較大的（de）場合，有時使用幾次（cì）鍍層就會（huì）剝落，而鍍層一旦剝落，其功效也（yě）就失去（qù）。化學熱處理是將工件放入含某種或某幾種（zhǒng）化學元（yuán）素的介質中加熱保溫，通過工件與介質的（de）物理化學作用，將這種（zhǒng）或這幾種元（yuán）素滲入工件表麵，然後以適當的方式冷卻，從而改變了（le）工件表麵的成分和組（zǔ）織結構，並賦予工件不同的（de）物理、化學和機械性能（néng）。化學熱處理的種類很多，根據（jù）所滲元素（sù）不同分類為（wéi）：各種滲碳、各種滲氮、各種氮碳（tàn）或（huò）碳氮共滲、滲硼、滲硫、滲鋁、滲鋅（xīn）、滲其（qí）他各種金屬等（děng）。以耐磨、減摩、抗拉傷為目的的（de）化學熱處理目前常用的（de）是（shì）：滲碳、滲氮、滲硼、滲硫幾種。采用合適的模具材料輔以滲氮（dàn）、滲硼等化學（xué）熱（rè）處理往往具有較常規鋼製模具高得多的抗（kàng）拉傷性能。在缺乏其他表麵處理工藝方法的情況下，這不適為一種較好的選擇，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（lā）傷性能，但由於其硬化效果有限(一般l200Hv以下)，且化合物層較薄(10 V-m左右)，其耐磨性（xìng）有限，而化合物層一旦磨損，拉傷又會出（chū）現，所以在大批量生產過程（chéng）中（zhōng）滲（shèn）氮處理往往還（hái）無法滿（mǎn）足生產要求。就滲硼工藝而言，其硬化層（céng）硬度可達1800 HV，耐（nài）磨性較高，但依據經驗，滲硼質量的穩定性和滲硼工件變形較大以及（jí）滲硼層抗拉傷性能較差是製（zhì）約（yuē）該技術在成形類模具上應（yīng）用的幾個重要因素。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（xiào）果，但對於負荷較大的成形類模具，效果有限。表麵超硬化處理是指化學氣相沉積(L、，D)、物理氣相（xiàng）沉積(Ev'D)、物理化學氣相沉積(PVD)、"]-l-J覆層處理。這幾種（zhǒng）表麵處理的共同特（tè）點是都可以在工（gōng）件表麵形成2 000 HV以上的硬化層，並具有（yǒu）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（mù）前解決工件拉傷效果最好的方法（fǎ）。而經物理（lǐ）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（dù）也可達到2 000-3 000 HV，甚至更（gèng）高，表麵硬化層也具有極高的耐磨、抗（kàng）拉傷性（xìng）能，但（dàn）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，發揮不出表麵超硬化層的性能特點，因此這兩種方法（fǎ）除在載荷較小（xiǎo）的情況下有可（kě）能具有效果J'l、，一般的成形類模（mó）具很難有滿意的效果。

（3）化學氣（qì）相沉積(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)，加上其膜基（jī）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（duō）的耐磨、抗拉份陛能（néng）。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（gāo）．工件（jiàn）變（biàn）形大．上件CVD處理完以後．需另外重新加熱淬火。而表麵沉積層在空（kōng）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（shāo）有不慎，表（biǎo）麵硬化層就會遭受破壞．嚴藿製（zhì）約了其在鋼模上的應甩，而主要應用於硬（yìng）質（zhì）合金等無相變的材料。此外．CVD處理過程中的排放（fàng）物（wù）對環境汙染較大。"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（jiàn）表麵形成一層數微米至數十（shí）微米的碳化釩（fán）覆層。"ID覆層處（chù）理的主要特點是：

①覆層硬度（dù）高．硬（yìng）度可達（dá）3000I-IV左（zuǒ）右．具有（yǒu）極高的耐磨、抗拉（lā）傷、耐蝕等性能；

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

③ID覆層處理（lǐ）後（hòu）可以直接進行淬（cuì）火．這一點特別適合於各類模具鋼材；④ID覆層（céng）處理可以重複進（jìn）行。