昆山拉伸類模具的表面拉傷問題及處理方法


一.昆山拉伸冷沖模的材料選擇
若被加工的材料是鋼鐵材料，則無論采用何種模具鋼或鑄鐵，在沒有采用任何合適的表面處理情況下，一般都很難解決工件的拉傷問題。
從模具凸、凹模材料入手解決工件的拉傷問題，可以采用硬質(zhì)合金。
一般情況下，由這種材料制作的凸、凹模，其抗拉傷性能很高，但存在的問題是材料成本高，不易加工。對于較大型的模具，由于燒制大型硬質(zhì)合金塊較困難，即使燒制成功，加工過程也有可能出現(xiàn)開裂，成材率低，有些幾乎難以成形。此外，硬質(zhì)合金性脆，搬運(yùn)、安裝使用過程中都要極其小心，稍有不慎就有可能出現(xiàn)崩塊或開裂而報(bào)廢。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，而鈷相由于硬度很低，耐磨性較差，使用過程中鈷相會優(yōu)先磨損，使凸、凹模表面形成凹凸不平，如此生產(chǎn)出來的工件表面也會出現(xiàn)拉痕，此時(shí)需對模具凸、凹模表面進(jìn)行研磨拋光后方可進(jìn)行再生產(chǎn)。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。
采用合適的銅基合金也可解決工件的拉傷問題，但銅基合金一般硬度較低，易出現(xiàn)磨損超差。在大批量生產(chǎn)的情況下，這種材料的性價(jià)比較低。
對于較大型的模具，如汽車覆蓋件的成形模具，大量采用了合金鑄鐵，鑄鐵只能減輕工件的拉傷，無法消除拉傷問題，要徹底解決拉傷問題，需輔以滲氮、鍍硬鉻等表面處理。但如此制作的模具往往壽命較短，在使用一段時(shí)間后，如出現(xiàn)拉傷，又需修模，并重新進(jìn)行表面處理。
在模具材料方面，也有采用陶瓷制作模具凸、凹模并成功解決工件拉傷問題的報(bào)道。由于其性脆，成本高，不可能大批量推廣應(yīng)用。
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、凹模的報(bào)道，此類模具不會拉傷工件表面，但實(shí)際應(yīng)用很少。
二.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(diǎn)。以下就構(gòu)成此對接觸副的三方，即被成形工件的原材料方面、工件與模具之間、模具方面分別予以分析。
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、噴塑或其他表面處理，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，這種方法往往成本較高，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(shí)有些效果，實(shí)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，有時(shí)也可以解決工件的拉傷問題。對于生產(chǎn)線，可以通過機(jī)構(gòu)達(dá)到連續(xù)供給薄膜；而對于周期生產(chǎn)的沖壓設(shè)備，每生產(chǎn)一件工件需加一張薄膜，影響生產(chǎn)效率。此方法一般成本也很高，還會生產(chǎn)大量廢料，對于小批量的大型工件的生產(chǎn)采用此種方法是可取的。
在一些成形負(fù)荷很小的場合，有時(shí)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、凹模材料，或?qū)δ＞咄埂寄＿M(jìn)行表面處理，使被成材料與凸、凹模這樣接觸副性質(zhì)發(fā)生改變。實(shí)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。
綜上所述，解決工件及模具凸、凹模表面拉傷問題的方法很多。對于具體的個案，應(yīng)根據(jù)工件和載荷大小、生產(chǎn)批量、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、凹模表面進(jìn)行化學(xué)氣相沉積、TD覆層處理為最好，其中又以TD覆層處理性價(jià)比最高。

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