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淺析拉伸類模具的表面拉傷問題及其防止措施
????????一、拉伸冷沖模材料選擇
????????若被加工的選擇材料是鋼鐵材料,無(wú)論采用何種模具鋼或鑄鐵,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。
????????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??估瓊阅芎芨撸嬖诘膯栴}是材料成本高,不易加工,對(duì)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。此外硬脂合金性脆,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)相鉆所組成,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(huì)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(huì)出現(xiàn)拉痕,此時(shí)需對(duì)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(duì)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(duì)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(wú)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(duì)于生產(chǎn)批量很小而形狀簡(jiǎn)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(huì)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(duì)接觸副的3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(duì)原材料進(jìn)行表面處理,如對(duì)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(duì)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(duì)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(huì)生產(chǎn)大量廢料,對(duì)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(chǎng)合,有時(shí)通過添加潤(rùn)滑油或加EP添加劑的潤(rùn)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?、凹模進(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。