五（wǔ）金拉伸模具拉傷（shāng）的（de）實質（zhì）及解決措施

工件成形過程中拉傷產生的原因主要（yào）有以下兩種：

一是（shì）由（yóu）於模具凸、凹模表麵的宏觀機（jī）械凹凸不平或被成（chéng）形材料與模具凸、凹模表麵（miàn）之間（jiān）夾雜其他硬質顆粒，都（dōu）會在工（gōng）件表麵或模具凸、凹模表麵形成機械（xiè）的磨損，解決方法是對（duì）模具凸、凹模（mó）表麵進行仔（zǎi）細研磨加工，並加強生產環境（jìng）的管理。

二是由於工件表麵與（yǔ）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（yòu）不（bú）容易解決的一種（zhǒng）狀況，以下詳細分析粘著磨損的產生及減（jiǎn）少粘著磨損的一些基本措施。解決模具及工（gōng）件成形過程中的拉傷問題應依照減小粘著磨損的基本原（yuán）則，通過改（gǎi）變接觸副（fù）的性質（zhì）作為出發點。以下就構成此（cǐ）對（duì）接觸副的三（sān）方，即被成形工件的原材料方麵、工件與模具之（zhī）間（jiān）、模具方麵分（fèn）別予以分析。

1. 通過對原材料進行表麵（miàn）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），可以大大減輕或消（xiāo）除工件（jiàn）的拉（lā）傷，這種方法往往成本較高，並需要（yào）添加另外的生產設備和增加生（shēng）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。

2.在模具（jù）與成形（xíng）材料之間加一層PVC之類的薄膜（mó），有時也（yě）可以（yǐ）解決（jué）工件的拉傷問題。對於生產線（xiàn），通過機構可（kě）以達到連續供給薄（báo）膜，而對於周期生產的衝壓設備，每（měi）生產（chǎn）一件工件需加一張薄膜，影響生（shēng）產效率，此方法一般成本也很高，還（hái）會產生大量廢料，對於小批量的大型工件的生產采（cǎi）用此種（zhǒng）方法是（shì）可取的。在一些成（chéng）形負荷很小的場合，有時通（tōng）過添加潤滑油或加EP(極壓)添加劑的潤滑油就（jiù）可以解決工件的拉傷問題。

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

（1）從模具凸、凹模材料入手解決（jué）工件（jiàn）的拉傷問題，可以采（cǎi）用硬質合金（jīn），一般情（qíng）況下（xià），由這種（zhǒng）材料製作的凸、凹模抗拉傷性能很（hěn）高，存在的（de）問題是材料成本高，不易（yì）加工，對於較（jiào）大型的模具，由於（yú）燒製大型硬質（zhì）合金（jīn）塊較困難，即使燒製成功，加工過程中也有可能出現開裂，成材（cái）率（lǜ）低，有些幾乎難以成形。此外硬質合金性脆（cuì），搬運、安裝使用過程中都要極其小（xiǎo）心，稍有不慎（shèn）就有可能出現（xiàn）崩塊或開裂而報廢。另外，由於硬質合金的組織結構是由硬質的碳化鎢顆粒和軟的粘結相鈷（gǔ）所組成（chéng），硬質碳化鎢顆粒的耐磨抗咬合（hé）性能很高，而鈷相由於硬（yìng）度很低，耐磨性能較差，使用（yòng）過程中鈷相會優先（xiān）磨損，使凸、凹模表麵形成凹凸不平，如此生產出來的工（gōng）件表麵也會出現拉痕，此時需對模具（jù）凸（tū）、凹模表（biǎo）麵進行研磨拋光後（hòu）方可進行再生產。采用合適的銅（tóng）基（jī）合金也可解決工（gōng）件的拉傷問題，但銅基合金一般硬度較低，易出現磨（mó）損超差，在大批量生產（chǎn）的情況下，這種材料的性價比較低（dī）。對於較大型的（de）模（mó）具，如汽車覆蓋件（jiàn）的成形（xíng）模具（jù），大量采用了（le）合金鑄鐵，鑄鐵（tiě）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（shāng）問題需輔以滲氮，鍍硬鉻等表麵處理。但如此製作的（de）模具往往壽命比較短（duǎn），在使用一段時（shí）間後，如出現拉傷（shāng），又（yòu）需修模並重新進行表麵處理。

（2）通過對模具進行表麵處理特別是（shì）對模具凸、凹模進行表麵超硬化處理是解決（jué）工（gōng）件表麵拉傷問題（tí）經濟而有效的方法。表麵處理方法（fǎ）有多種，比較（jiào）常用的（de）有：鍍層方麵有鍍硬鉻、化學鍍鎳磷、刷鍍（dù）特種合金等；化學熱處理方麵有（yǒu）各類滲氮、滲硼、滲硫等；表麵超硬化處理（lǐ）方麵有（yǒu）化學氣相沉（chén）積(CVD)、物理氣相沉積(VVD)、物理化學氣相沉積(PvD)、"ID覆（fù）層處理。電鍍、化學鍍、刷鍍是通過（guò）電化學或化學反應的方法，在工件（jiàn）表麵形成合金鍍層，工藝不同。合金鍍層（céng）性能各異（yì）。就（jiù）耐磨抗咬合用途，目前應（yīng）用較多的是（shì）鍍硬鉻、化學鍍鎳磷、刷鍍鎳鎢合金等（děng）。對於成（chéng）形負荷較輕或大型模具采用這些方法有時可以取得（dé）一（yī）定的效果。這類表麵處理存在的問題是一方麵由於表麵硬（yìng）化（huà）層的（de）硬度較低，容易出現磨損，而鍍層一旦磨損，拉傷又會出現。另（lìng）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（yòng）幾次鍍層就（jiù）會剝落（luò），而鍍層一旦剝落，其功效也就失去。化學熱處理是將工件放（fàng）入（rù）含某（mǒu）種或某幾種化學元素的（de）介質中加熱保溫（wēn），通過工件與（yǔ）介質的（de）物理化學作用，將這種或這幾種元素滲（shèn）入工件表麵，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，並賦予工件不同的物理（lǐ）、化學和（hé）機械性能。化學熱（rè）處理的種類很多，根據所滲元素不（bú）同（tóng）分類（lèi）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、滲其他各種金屬等。以（yǐ）耐（nài）磨、減摩、抗拉（lā）傷為目的的化學熱處（chù）理目前常用（yòng）的是：滲碳、滲氮、滲硼、滲硫幾種。采用合適的模具材料（liào）輔以滲氮、滲（shèn）硼等化學熱處理往往具有較常規鋼製模（mó）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（zhè）不適為一種較好的選擇（zé），也是較常用的方法。就滲氮處理而言，滲氮的化合物層（céng）具有（yǒu）很（hěn）高的抗拉傷性能，但由於其硬化效果有限(一般l200Hv以下)，且化合物層（céng）較薄(10 V-m左右)，其耐磨性有（yǒu）限，而化合物層一（yī）旦磨損，拉（lā）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求。就滲硼工藝而言，其硬化層硬（yìng）度可（kě）達1800 HV，耐磨性（xìng）較高，但依據經（jīng）驗，滲硼質量的（de）穩定性和滲硼工件變形較大以（yǐ）及滲硼層抗拉傷性能較差是製約該技術在成形類模具上應（yīng）用（yòng）的（de）幾個重（chóng）要因素。滲硫技術具有較高的減（jiǎn）牽陛能，在（zài）一些場（chǎng）合也取（qǔ）得了較好的效果，但對於負荷較大的成形類模具，效（xiào）果有限。表麵超硬化處理是（shì）指化學氣相（xiàng）沉（chén）積(L、，D)、物（wù）理氣（qì）相（xiàng）沉積(Ev'D)、物理化學氣相沉積(PVD)、"]-l-J覆（fù）層處理。這（zhè）幾種表麵處理的共同特點是（shì）都可以在工件表麵形成2 000 HV以上（shàng）的硬（yìng）化層，並具有極高的耐磨抗咬合（hé）等性能。實踐證明（míng），化學氣相沉積(O／D)、"ID覆層處理（lǐ）技術是目前解決工件拉傷效果最好的（de）方法。而經物理氣相沉積(PVD)和物理化學氣相（xiàng）沉（chén）積(PCVD)的工件，雖然其表麵硬度也可達到2 000-3 000 HV，甚至更高，表（biǎo）麵硬化層（céng）也具有極高的耐磨、抗拉傷性能，但由於其膜基結合力（lì）較CYD和（hé）TD覆層處理差距較大，往往在使用（yòng）過程中過甲j脫落，發揮不出表麵超硬（yìng）化層的（de）性能特點，因此這（zhè）兩種方法除（chú）在（zài）載荷較小的情況下有可能具有效（xiào）果J'l、，一般的（de）成形類模具很難有滿意的效果。

（3）化學氣相沉積(CVD)的碳化鈦c)或碳氮化鈦( )之（zhī）類的材料、具有極高的硬度(3 000I-IV以（yǐ）上)，加上其膜基結合力很高，具有比一般模（mó）具材料或經其他表（biǎo）麵處理後高得多的耐磨、抗拉份陛能。能夠數倍至幾十倍地提（tí）高模（mó）具的使（shǐ）用壽命。其缺點（diǎn）是處理溫度高．工件變形大．上件CVD處理完以後．需另（lìng）外重新（xīn）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（xù）要求嚴格，稍有不慎，表麵硬化層（céng）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（yòng）於硬質合金等無相變的（de）材料。此外．CVD處（chù）理過（guò）程中的排放物對環境汙染較大（dà）。"ID覆層處理國內又名熔鹽滲金屬、滲釩等。其原理是（shì）通過熱擴散作用於工件表麵形成（chéng）一層（céng）數微米至數十微米的碳化釩覆層。"ID覆層處理的主要特點是（shì）：

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

②由於是（shì）通過擴散（sàn）形成的，所以覆層（céng）與基體具有冶金結合，這一點在成形類（lèi）模具上的應用極其（qí）重要；

③ID覆層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（yǐ）重複進（jìn）行（háng）。