五金模具拉（lā）傷的原因（yīn）及解決措施

工（gōng）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（xiè）凹凸（tū）不平或被成形材（cái）料與模具凸、凹模表麵之間夾雜其他（tā）硬質顆粒（lì），都會在工件表麵或模具凸、凹模表麵形成機械的磨損（sǔn），解決方法是對模具凸、凹模表麵（miàn）進行仔細研磨加工，並加強生產環境的（de）管理。

二是由於工件表（biǎo）麵（miàn）與模具凸、凹模表麵（miàn）粘著磨損而形成的拉傷，也是生產中最常見的（de）又不容易解決的一種狀況，以下詳（xiáng）細分析粘（zhān）著磨（mó）損的產生（shēng）及減少粘著磨損的一些基本措（cuò）施。解決模具及工件成（chéng）形過程中的拉傷問題應依照減小粘著磨損的基本原則，通過改變接（jiē）觸副的性質作為（wéi）出發點。以下就構成此對接觸副（fù）的三方，即被成形工件的（de）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（duì）原材料進行表麵處理，如對原材料進行磷化、噴塑或（huò）其他表麵處（chù）理，使被成形材料表麵形成一層非金屬膜層，可以大大減輕或消除工件的拉傷，這種方法往往（wǎng）成本（běn）較高，並需要添加另外的生產設備和增加生產（chǎn）工（gōng）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.在模具與成（chéng）形材料（liào）之間加一層PVC之類的薄膜，有時也可以解決工件的拉傷問題。對於生產線，通過機構可（kě）以達（dá）到連續（xù）供給薄膜，而對於周期生產的衝壓設（shè）備，每生（shēng）產一件工（gōng）件需（xū）加一張（zhāng）薄膜，影響（xiǎng）生（shēng）產效（xiào）率，此（cǐ）方法一（yī）般成本也（yě）很高，還會產生大（dà）量廢料，對於小批量的大型工件的生產采用（yòng）此種方法是可取的。在一些成形負（fù）荷很小的（de）場合，有時（shí）通（tōng）過添加（jiā）潤滑油或加（jiā）EP(極（jí）壓)添加劑的潤滑（huá）油就可以解決工件的拉傷問（wèn）題。

3. 模具方麵通（tōng）過（guò）改變模具凸（tū）、凹模材料或對模具凸、凹模進（jìn）行表麵處理，使被成形材料與凸（tū）、凹模這對接觸副（fù）性質發生改變。實踐表明，這是解決拉傷問題（tí）經濟而有效的方法，也是目前廣泛采用的方法。

（1）從模具凸、凹模材料入手（shǒu）解決工件（jiàn）的拉傷問題，可以采用硬質合（hé）金，一（yī）般情況（kuàng）下，由這種材（cái）料（liào）製作的凸、凹模（mó）抗拉傷性能很高，存在的問題是材料成本（běn）高，不易加工，對於較大型的模具，由於燒製大型硬（yìng）質合金塊較困難，即使燒（shāo）製成功，加工過程中也有（yǒu）可能出現開裂，成（chéng）材率低，有（yǒu）些幾乎難以成形。此外（wài）硬質（zhì）合金性脆，搬運、安裝使用過程中都要（yào）極其小心，稍有不慎就有可能出現崩塊或（huò）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所組成，硬質碳化鎢顆粒的耐（nài）磨抗（kàng）咬合性能很（hěn）高，而鈷相由於（yú）硬（yìng）度很（hěn）低，耐磨性能較差，使用過程中鈷相會優先磨損，使凸、凹模表麵形成凹凸不平，如此生產出（chū）來的工件表麵也會出現拉痕，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可解（jiě）決工件的拉傷問題，但（dàn）銅基合金一般硬度較低，易出現磨（mó）損超差，在大批量生產的情況下，這（zhè）種材料的性價比較低。對於較大型的模具，如汽車覆蓋（gài）件的成形模具，大量采用了合金鑄鐵，鑄鐵隻能減輕工件的（de）拉傷，無法消除拉傷問題，要徹底解決拉傷問題需輔以滲（shèn）氮，鍍硬鉻等表麵處理。但如此製作的模具往往（wǎng）壽命比（bǐ）較短，在使（shǐ）用一段時間後，如出現拉傷，又需修模並重新進行表麵處理。

（2）通過（guò）對模具進行表（biǎo）麵（miàn）處理特別是對（duì）模（mó）具凸（tū）、凹模進行表麵（miàn）超硬化處理是解決工件表麵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（yǒu）：鍍層方（fāng）麵有鍍硬鉻（gè）、化（huà）學鍍鎳磷、刷鍍特種合（hé）金（jīn）等；化學熱處理方麵有各類滲氮、滲硼、滲硫等（děng）；表麵超硬化處理方麵（miàn）有（yǒu）化學氣（qì）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（dù）是通過電化學（xué）或化學反應（yīng）的方法，在工件表麵形成合金鍍層，工藝不同（tóng）。合金（jīn）鍍層性能各異（yì）。就耐磨抗咬合用途，目前應用較多的是（shì）鍍硬鉻、化學鍍（dù）鎳磷、刷鍍鎳鎢合金等。對於成（chéng）形負（fù）荷較輕或大型（xíng）模（mó）具采用這（zhè）些（xiē）方法有時可以（yǐ）取得一定的效（xiào）果。這類表麵處理存在的問題（tí）是一方麵由於表（biǎo）麵硬化層的硬度較（jiào）低，容易（yì）出現磨（mó）損，而鍍層（céng）一旦磨損，拉傷又會出現。另一方麵，鍍（dù）層與基體材料機械結合，在（zài）負荷較（jiào）大的場合，有時使用（yòng）幾次鍍層就（jiù）會剝落，而鍍層一旦（dàn）剝落，其功（gōng）效也就失去。化學熱處理是將工件放入含某（mǒu）種或某幾種化學元素的介質中加熱保溫，通過工件與介質（zhì）的物理化學作用，將這種或這幾種元素滲入工件（jiàn）表麵，然後以適當的方式冷卻（què），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、化學和機械性能（néng）。化（huà）學（xué）熱處理的種類很多，根據所滲元素不同分類為（wéi）：各種滲碳、各種滲氮、各（gè）種氮碳或碳氮共（gòng）滲、滲硼（péng）、滲硫、滲鋁、滲鋅、滲（shèn）其他（tā）各種金（jīn）屬等。以耐磨、減摩（mó）、抗拉傷為目的的（de）化學熱處理目前常用的是：滲碳、滲氮、滲（shèn）硼、滲硫幾種。采用合（hé）適的（de）模具材料輔以滲氮、滲硼等化（huà）學熱處理往往具有較（jiào）常規鋼製模具高得多的抗拉傷性能。在缺乏（fá）其（qí）他表麵處理工藝（yì）方法的情（qíng）況下，這（zhè）不適為一種較（jiào）好的選擇（zé），也是（shì）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傷性能，但由於其硬化效果有限(一（yī）般l200Hv以下)，且化合物層較薄(10 V-m左右)，其耐（nài）磨性有限，而化合物層一旦磨損，拉傷又會出現，所以在大批量生產過（guò）程中（zhōng）滲氮處理往往還（hái）無法滿足生產要求。就滲硼工（gōng）藝（yì）而言，其硬化層硬度可達1800 HV，耐磨性較高，但依據經驗，滲硼質量的穩定性（xìng）和滲硼工件變形較大以及（jí）滲硼層抗拉傷性（xìng）能較差是製約（yuē）該技術在成形類模具上應用的幾個重要因素。滲硫技術（shù）具有較高的減牽（qiān）陛（bì）能（néng），在一些場合也取得了較好的效果，但對於負荷較（jiào）大的成形類（lèi）模具，效果有限（xiàn）。表麵（miàn）超硬化處（chù）理是指化學氣相沉積(L、，D)、物理氣相沉積(Ev'D)、物理（lǐ）化學氣相沉積(PVD)、"]-l-J覆層處理。這幾種表麵處理的共同特點是都可以在工件表麵形成2 000 HV以上的硬化層，並具有極高的耐磨抗咬（yǎo）合等性能。實踐證明，化學氣（qì）相沉積(O／D)、"ID覆層處理技術是目前解決工件拉傷（shāng）效果最好的方法。而經（jīng）物理（lǐ）氣相沉積(PVD)和物理化（huà）學氣相沉積(PCVD)的工件，雖然其表麵硬度也可達到2 000-3 000 HV，甚至更高，表麵硬化層也具有極高的耐磨、抗拉傷性能（néng），但由於（yú）其膜基結合力較CYD和TD覆層處理差距較（jiào）大，往往在使用過程中過甲j脫落，發揮不出表（biǎo）麵超硬化（huà）層的性（xìng）能特（tè）點，因此這兩種方（fāng）法除在載荷較小（xiǎo）的情況下（xià）有可能具有（yǒu）效果J'l、，一般的成形類（lèi）模具很難有滿意的效果。

（3）化學氣相沉（chén）積（jī）(CVD)的碳化鈦c)或碳氮化鈦( )之類的材料、具有極高的硬度(3 000I-IV以（yǐ）上)，加上其膜（mó）基結合力很高，具（jù）有比（bǐ）一般模具材料或經（jīng）其他表麵處理（lǐ）後高得多的耐磨、抗拉份陛能。能夠數倍至幾（jǐ）十倍地提高模具的使用壽命。其缺點是（shì）處理溫度高（gāo）．工件變形大．上件CVD處理完以後（hòu）．需另外重新加熱淬（cuì）火。而表麵沉積層在空氣中於400～500℃以上的（de）溫度下加熱（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（pò）壞．嚴藿製約了其在鋼模（mó）上的應甩，而主要（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（pái）放物對環境汙（wū）染較大。"ID覆（fù）層處（chù）理國（guó）內又名熔鹽滲金屬、滲釩等。其（qí）原理是通過熱擴散（sàn）作用於工件（jiàn）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（de）主要特點是：

①覆層硬度高．硬（yìng）度可達3000I-IV左右（yòu）．具有極高的耐（nài）磨、抗拉傷、耐蝕等性能；

②由於是通過擴散形成的，所以（yǐ）覆層（céng）與基體具有冶金（jīn）結合，這一點在成（chéng）形類（lèi）模（mó）具上的應用極（jí）其重要；

③ID覆層處理後可以直接進行淬火．這一（yī）點特別適合於各類模（mó）具鋼材；④ID覆（fù）層處理可以重複（fù）進（jìn）行（háng）。

大量（liàng）的（de）實踐證明。在成形類模具上（shàng）采用該（gāi）技術具有其他表麵處（chù）理無法比擬的（de）使用效果，在一（yī）些場（chǎng）合（hé）具有比硬質合金更好的效果。由（yóu）於ID覆層處理技（jì）術的設備相對（duì）而言比較簡單，成本（běn）較低．無公害，目（mù）前該技術在（zài）日本、美國等都已得到廣泛的應用 國內70年代（dài）即已開始研究該技術．到目前已有數十家單位對該技術進行過研究。通過十餘年的科（kē）研和實踐．已使該技術達（dá）到長期穩定生產的要求．並已成功應用到汽車、家電、五餘製管、冶金等行業的拉伸、彎曲、翻邊、輥壓成形、冷鐓、粉末（mò）冶金等類（lèi）模（mó）具上，取得了極優的使用效果。綜上所述（shù），解決工件及模具凸、凹模表麵拉傷問題的（de）方法很多，對於具體的個案，應根據工件和載荷（hé）大小、生產（chǎn）批量、被加工材料的種類等情況選擇相應的方法。在所有（yǒu）解決拉傷問題的方（fāng）法（fǎ）中，以采用硬質合金為模（mó）具材料（liào）和對模具凸、凹模表麵進行化學氣（qì）相沉積(CVD)、TD覆層（céng）處理為最好。其中又以"ID覆層處理（lǐ）性價（jià）比（bǐ）最高。

總之：工件拉傷問題是粘著（zhe）磨（mó）損的結果，解決工件拉傷問題的方法較多，應根據具體情況予（yǔ）以選擇（zé）。一（yī）般情況下．采（cǎi）用硬質合金（jīn）為模具材料，對模具凸、凹模表麵進行化學氣相（xiàng）沉積和TD覆層處理（lǐ）足解決工件

及模具凸、凹模表麵（miàn）拉傷問題最有效最經濟的方法。