一亡呵、解決拉伸模拉傷問題的一些方法

　　解決模具及工件成形過程中的拉傷問題應(yīng)依照減小粘著磨損的基本原則，通過改變接觸副的性質(zhì)作為出發(fā)點硫戈。以下就構(gòu)成此對接觸副的3方锰什，即被成形工件的原材料方面、工件與模具之間丁逝、模具方面分別予以分析汁胆。

1.被成形工件的原材料方面

　　通過對原材料進(jìn)行表面處理，如對原材料進(jìn)行磷化霜幼、噴塑或其他表面處理撰类，使被成形材料表面形成一層非金屬模層，可以大大減輕或消除工件的拉傷庵伙，這種方法往往成本較高英嬉，并需要添加另外的生產(chǎn)設(shè)備和增加生產(chǎn)工序，盡管這種方法有時有些效果哆沽，實際生產(chǎn)中應(yīng)用卻很少。

2.工件與模具之間

　　在模具與成形材料之間加一層PVC之類的薄膜枣肚，有時也可以解決工件的拉傷問題贬嚷。對于生產(chǎn)線通過機(jī)構(gòu)可以達(dá)到連續(xù)供給薄膜，而對于周期生產(chǎn)的沖壓設(shè)備丐鸽，每生產(chǎn)一件工件需加一張薄膜汇光，影響生產(chǎn)效率，此方法一般成本也很高郊男，還會生產(chǎn)大量廢料旱谐，對于小批量的大型工件的生產(chǎn)采用此種方法是可取的蔗括。

　　在一些成形負(fù)荷很小的場合，有時通過添加潤滑油或加EP添加劑的潤滑油就可以解決工件的拉傷問題。

3.模具方面

　　通過改變模具凸、凹墨材料或?qū)δ＞咄沽攒寄＿M(jìn)行表面處理举库，使被成材料與凸、凹模這樣接觸副性質(zhì)發(fā)生改變品扯。實踐證明，這是解決拉傷問題經(jīng)濟(jì)而有效的方法，也是目前廣泛采用的方法厂抖。

二、拉伸冷沖模材料選擇

　　若被加工的選擇材料是鋼鐵材料克懊，無論采用何種模具鋼或鑄鐵忱辅，在沒有任何采用合適的表面處理情況下，一般都很難解決工件的拉傷問題谭溉。

　　從模具凸墙懂、凹模材料入手解決工件的拉傷問題，可以采用硬質(zhì)合金夜只，一般情況下垒在，由這種材料制作的凸、凹娜雍ィ抗拉傷性能很高愚贩，存在的問題是材料成本高，不易加工摹跑，對于較大型的模具米搭，由于燒制大型硬質(zhì)合金塊較困難，即使燒制成功胚砰，加工過程也有可能出現(xiàn)開裂避纤，成材率低，有些幾乎難以成形敬魏。此外硬脂合金性脆蜂棒，搬運、安裝使用過程中都要極其小心底盅，稍有不慎就有可能出現(xiàn)崩塊或開裂而報廢董株。另外由于硬質(zhì)合金的組織結(jié)構(gòu)是由硬質(zhì)的碳化鎢顆粒和軟的粘結(jié)相鉆所組成，硬質(zhì)碳化鎢顆粒的耐磨抗咬合性能很高揉贡，而鈷相由于硬度很低膛姊，耐磨性較差，使用過程中鈷相會優(yōu)先磨損拣挪，使凸擦酌、凹模表面形成凹凸不平俱诸，如此生產(chǎn)出來的工件表面也會出現(xiàn)拉痕，此時需對模具凸赊舶、凹模表面進(jìn)行研磨拋光后方可進(jìn)行再生產(chǎn)睁搭。對于奧氏體不銹鋼工件，由于其面心立方結(jié)構(gòu)也容易與鈷相形成咬合而使工件的表面出現(xiàn)拉傷锯岖。

　　采用合適的銅基合金也可解決工件的拉傷問題介袜，但銅基合金一般硬度較低，易出現(xiàn)磨損超差出吹，在大批量生產(chǎn)的情況下遇伞，這種材料的性價比較低。

　　對于較大型的模具捶牢，如汽車覆蓋件的成形模具鸠珠，大量采用了合金鑄鐵，鑄鐵只能減輕工件的拉傷秋麸，無法消除拉傷問題渐排，要徹底解決拉傷問題需輔以滲氮，鍍硬鉻等表面處理筒臂。但如此制作的模具往往壽命較短烤酌，在使用一段時間后，如出現(xiàn)拉傷脚自，又需修模并重新進(jìn)行表面處理惫康。

　　在模具材料方面，也有采用陶瓷制作模具凸联缝、凹模并成功解決工件拉傷問題的報道赢瘦。由于其性脆，成本高苇葫，不可能大批量推廣應(yīng)用汇泰。

　　對于生產(chǎn)批量很小而形狀簡單的大型拉伸類模具，也有采用橡膠等高分子類材料制作模具凸堰聪、凹模的報道柄立，此類模具不會拉傷工件表面，但實際應(yīng)用很少缝帝。

三赃阀、拉伸類冷沖模表面處理

　　通過對模具進(jìn)行表面處理特別是對模具凸、凹模表面超硬化處理是解決工件表面拉傷問題經(jīng)濟(jì)有效的辦法擎颖。表面處理方法有多種，比較常用的有：鍍層方面有鍍硬鉻观游、化學(xué)鍍鎳磷搂捧、刷鍍特種合金等驮俗；化學(xué)熱處理方面有各類滲氮、滲硼允跑、滲硫等王凑。表面超硬化處理方面有化學(xué)氣相沉積（CVD）、物理氣相沉積（PVD）聋丝、物理化學(xué)氣相沉積（PVD）索烹、TD覆層處理。

　　電鍍弱睦、化學(xué)鍍百姓、刷鍍是通過電化學(xué)或化學(xué)反應(yīng)的方法，在工件表面形成合金鍍層况木，工藝不同垒拢，合金鍍層性能各異。就耐磨抗咬合用途靡勾，目前應(yīng)用較多的是鍍硬鉻北拔、化學(xué)鍍鎳磷、刷鍍鎳鎢合金等悦级。對于成形負(fù)荷較輕或大型模具采用這些方法有時可以取得一定的效果以搏。這類表面處理存在的問題是一方面由于表面硬化層的硬度相對較低，容易出現(xiàn)磨損斑渠，而鍍層一旦磨損钉拯，拉傷又會出現(xiàn)。另一方面口纸，鍍層與基體材料機(jī)械結(jié)合屋包，在負(fù)荷較大的場合，有時使用幾次鍍層酒會剝落努禽，而鍍層一旦剝落厌圈，其功效也就失去。

　　化學(xué)熱處理是將工件放入含某種或某幾種化學(xué)元素的介質(zhì)中加熱保溫丸匀，通過工件與介質(zhì)的物理化學(xué)作用摩疑，將這種或這幾種元素滲入工件表面，然后以適當(dāng)?shù)姆绞嚼鋮s畏铆，從而改變了工件表面的成分和組織結(jié)構(gòu)雷袋，并賦予工件不同的物理、化學(xué)和機(jī)械性能辞居】化學(xué)熱處理的種類很多，根據(jù)所滲元素不同分類為：各種滲碳瓦灶、各種滲氮鸠删、各種滲碳或滲氮共滲抱完，滲硼、滲硫刃泡、滲鋁巧娱、滲鋅、滲其他各種金屬等烘贴。以耐磨禁添、減摩、抗拉傷為目的的化學(xué)熱處理目前常用的是：滲碳庸伏、滲氮与笛、滲硼、滲硫幾種完簿。

　　采用合適的模具材料輔以滲氮沙螺、滲硼等化學(xué)熱處理往往具有較常規(guī)鋼制模具高得多的抗拉傷性能。在缺乏其他表面處理工藝方法的情況下聚灸，這不適為一種較好的選擇娇皇，也是較常用的方法。就滲氮處理而言朱鹤，滲氮的化合物層具有很高的抗拉傷性能呛仁，但由于其硬化效果有限，且化合物層較薄延杯，其耐磨性有限捅没，而化合物層一旦磨損，拉傷又會出現(xiàn)玫斋，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(chǎn)要求舀黄。就滲硼工藝而言，其硬化層硬度可達(dá)1800HV蚯涮，耐磨性較高治专，但依據(jù)經(jīng)驗，遭顶，滲硼質(zhì)量的穩(wěn)定性和滲硼工件變形較大张峰，以及滲硼層抗拉傷性能較差是制約該技術(shù)在成形類模具上應(yīng)用的幾個重要因素。滲硫技術(shù)具有較高的減摩性能棒旗，在一些場合也取得了較好的效果喘批，但對于負(fù)荷較大的成形類模具，效果有限铣揉。

　　表面超硬化處理是指化學(xué)氣相沉積饶深、物理氣相沉積、物理化學(xué)氣相沉積、TD覆層處理粥喜。這幾種表面處理的共同特點是都可以在工件表面形成2000HV以上的硬化層凸主，并具有極高的耐磨抗咬合等性能。實踐證明额湘，化學(xué)氣相沉積、TD覆層處理技術(shù)是目前解決工件拉傷效果最好的方法荞诡，而經(jīng)物理氣相沉積和物理化學(xué)氣相沉積的工件忘哼，雖然其表面硬度也可達(dá)到2000～3000HV，甚至更高灸尾，表面硬化層也具有極高的耐磨锨穷、抗拉傷性能，但由于其膜基合力較CVD和TD覆層處理差距較大汗势，往往在使用過程中過早脫落岗憨，發(fā)揮不出表面超硬化層的性能特點，因此這兩種方法除在負(fù)荷較小的情況下有可能具有效果外锁熟，一般的成形類模具很難有滿意的效果帝膊。

　　化學(xué)氣相沉積的碳化鈦或碳氮化鈦之類的材料，具有極高的硬度麸媒，加上其膜基結(jié)合力很高僻跳，，具有比一般模具材料或經(jīng)其他表面處理后高得多的耐磨胚览、抗拉傷性能茶月，能夠數(shù)倍至幾十倍地提高模具的使用壽命。其缺點是處理溫度高鹉动，工件變形大轧坎，工作處理完以后，需另外重新加熱淬火泽示，而表面沉積層在空氣中于400－500°C以上的溫度下加熱會氧化缸血，因此后續(xù)工序要求嚴(yán)格，稍有不慎边琉，表面硬化層就會遭到破壞属百，嚴(yán)重制約了其在鋼模上的應(yīng)用，而主要應(yīng)用于硬質(zhì)合金等無相變的材料变姨，此外族扰，CVD處理過程中的排放物對環(huán)境污染較大。

　　TD覆層處理國內(nèi)又名熔鹽滲金屬定欧、滲釩等渔呵，其原理是通過熱擴(kuò)散作用于工件表面形成一層數(shù)微米至數(shù)十微米的碳化釩覆層。TD覆層處理的主要特點是：（1）覆層硬度高，硬度可達(dá)3000HV左右扩氢，具有極高的耐磨耕驰、抗拉傷、耐蝕等性能椎裕；（2）由于是通過擴(kuò)散形勢的言丧，所以覆層與基體具有冶金結(jié)合，這一點對在成形類模具上的應(yīng)用極其重要皿进；（3）TD覆層處理后可以直接進(jìn)行淬火辕寺，這一點特別適合于各類模具鋼材；（4）TD覆層處理可以重復(fù)進(jìn)行臊瞬。大量的實踐證明误扯，在成形類模具上采用該技術(shù)具有其他表面處理無法比擬的使用效果，在一些場合具有比硬質(zhì)合金更好的效果银景。由于TD覆層處理技術(shù)的設(shè)備相對而言比較簡單骇瓦，成本較低，無公害诽粪，目前該技術(shù)在日本庶咨、美國等都已得到廣泛的應(yīng)用。國內(nèi)70年代即已開始研究該技術(shù)警沧，到目前已有數(shù)十家單位對該技術(shù)進(jìn)行過研究民轴。通過十余年的科研和實踐，已使該技術(shù)達(dá)到長期穩(wěn)定生產(chǎn)的要求球订，并已成功應(yīng)用到汽車后裸、家電、五金冒滩、制管微驶、冶金等行業(yè)的拉伸、彎曲开睡、翻邊因苹、冷鐓、粉末冶金等類模具上篇恒，取得了極優(yōu)的使用效果扶檐。

　　綜上所述，解決工件及模具凸胁艰、凹模表面拉傷問題的方法很多款筑，對于具體的個案，應(yīng)根據(jù)工件和載荷大小腾么、生產(chǎn)批量浩出、被加工材料的種類等情況選擇應(yīng)用的方法。在所有解決拉傷問題的方法中，以采用硬質(zhì)合金為模具材料和對模具凸扶蜻、凹模表面進(jìn)行化學(xué)氣相沉積巷同、TD覆層處理為最好。其中又以TD覆層處理性價比最高搔绿。

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