沖壓件表面拉傷控制方法

沖壓件拉傷是生產(chǎn)過(guò)程中常見(jiàn)的一種質(zhì)量缺陷，在各大汽車生產(chǎn)廠中普遍存在。其一方面降低了生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率，零件報(bào)廢率上升，另一方面會(huì)使模具發(fā)生更嚴(yán)重的磨損，降低模具壽命和沖壓件精度，增加修模次數(shù)和生產(chǎn)停機(jī)時(shí)間。拉毛的實(shí)質(zhì)是由于工件和模具表面局部出現(xiàn)粘著（咬合），改善拉毛問(wèn)題有多種方法，其基本原理都是改變模具與被加工零件之間摩擦副的性質(zhì)，使摩擦副由不易粘著的材料代替。模具進(jìn)入生產(chǎn)地點(diǎn)調(diào)試階段后，改善拉毛問(wèn)題一般有如下方法：1、改變模具材料，增加模具硬度；2、對(duì)模具表面進(jìn)行處理，如鍍硬鉻、PVD及TD等；3、對(duì)模具型腔涂覆納米涂層，如RNT技術(shù)等；4、在模具與被加工零件之間加一層其它物質(zhì)，使被加工零件與模具分離（如涂潤(rùn)滑或特種潤(rùn)滑劑或加一層PVC之類材料）；5、使用自潤(rùn)滑鍍層鋼板。

模具材料方面，模具鋼SKD11,CR12MOV等是大家公認(rèn)的耐磨抗咬合材料，熱處理后硬度可以達(dá)到鉻氏硬度HRC58－63度左右，在模具不大且零件形狀較簡(jiǎn)單時(shí)可采用此類材料，但該材料熱處理后加工困難，脆性很大，易裂，成本高，尺寸有限制，且此類材料熱處理后變形大，熱處理后研配工作巨大。

汽車內(nèi)板件形狀比較復(fù)雜且越來(lái)越多地使用高強(qiáng)度鋼板，這類制件對(duì)模具的整體性能要求更高，其通常都采用鑲拼結(jié)構(gòu)，鑲塊的表面處理工藝目前有TD、鍍硬鉻、滲氮、PVD等。TD處理是熱擴(kuò)散法碳化物覆層處理（ThermalDiffisionCarbideCoatingProcess）的簡(jiǎn)稱，該技術(shù)由日本豐田中央研究所于七十年代首先研制成功并申請(qǐng)專利，又被稱為ToyotaDiffusion

Process,簡(jiǎn)稱TDProcess，即TD處理。我國(guó)也稱作熔鹽滲金屬。無(wú)論其名稱如何，其原理都是將工件置于熔融硼砂混合物中，通過(guò)高溫?cái)U(kuò)散作用于工件表面形成金屬碳化物覆層。TD覆層處理的主要特點(diǎn)有：覆層硬度高，HV可達(dá)3000左右，具有較高的耐磨，抗拉傷，耐蝕等性能，TD覆層使用壽命在10萬(wàn)臺(tái)左右；但TD覆層處理對(duì)模具材料的要求很高，且屬于高溫處理其間產(chǎn)生的熱應(yīng)力、相變應(yīng)力、比容的變化會(huì)使模具在熱處理過(guò)程中容易產(chǎn)生變形甚至開(kāi)裂，一般修補(bǔ)過(guò)的模具在焊縫處也會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象，TD覆層處理對(duì)模具的加工質(zhì)量和形狀有很高的要求；此外，TD覆層處理后再加工困難，無(wú)法滿足設(shè)計(jì)變更及調(diào)模修模的需要，對(duì)已做過(guò)其他表面處理的模具，需將原表面處理徹底清除，否則會(huì)影響TD覆層表面質(zhì)量。另外TD覆層處理技術(shù)一般處理3-4次后會(huì)出現(xiàn)使用壽命降低現(xiàn)象。PVD(PhysicalVaporDeposition)即物理氣相沉積法，PVD涂層即是采用物理氣相沉積方法制造的表面涂層。其具有良好的抗拉傷性能，鍍層硬度可以高達(dá)HV2000－3000，甚至更高，因而具有優(yōu)異的耐磨性能，且其處理溫度比較低，處理工件變形量小，可多次處理而不影響壽命等優(yōu)點(diǎn)，但其鍍層與基體結(jié)合力較差，在拉深類模具和成形壓力大的模具上使用時(shí)很容易使鍍層脫落，發(fā)揮不出其抗拉傷和耐磨效果。

外板模具尺寸一般都較大，如采用拼鑲塊結(jié)構(gòu)，拼縫處會(huì)有拉傷，故大多采用整體結(jié)構(gòu)，其材料一般采用球墨鑄鐵等鑄鐵類材料。成形走料部位用火焰淬火后硬度可以達(dá)到鉻氏硬度HRC50－55度左右。整體結(jié)構(gòu)的外板模具表面處理大多采用鍍硬鉻工藝，但其表面硬化效果有限，表面硬度約1000HV左右，此外，鍍硬鉻的鍍層與模具母材是機(jī)械結(jié)合，在成形壓力較大時(shí)容易脫落，鍍層一旦脫落抗拉傷性能也就失去。當(dāng)表面硬化層磨損后拉毛又會(huì)出現(xiàn)，表面硬化層壽命一般為5-10萬(wàn)臺(tái)左右。

RNT是近些年一個(gè)新興的技術(shù)。其工作原理是將RNT涂層液對(duì)模具型腔進(jìn)行涂覆后，通過(guò)壓力使涂層納米分子擴(kuò)散并作用于模具表面形成納米金屬碳化物覆層，其過(guò)程由內(nèi)向外擴(kuò)展，厚度與硬度隨模具工作時(shí)間的增加而增加，涂層厚度在0.1—1μm，涂層硬度在HV1100—1600，即使在模具承受較大載荷時(shí)也不會(huì)因基材塑性變形而導(dǎo)致表面的涂覆層脫落失效，其厚度與硬度由內(nèi)至外隨模具工作時(shí)間與涂覆次數(shù)的增加而增加。涂履RNT涂層一次，一般可保證100－500件不拉毛。但該技術(shù)對(duì)拉毛嚴(yán)重的零件、生產(chǎn)過(guò)程發(fā)熱的零件和超高強(qiáng)板的應(yīng)用還不成熟，且使用成本較高。在生產(chǎn)過(guò)程中使用合理的潤(rùn)滑劑可以有效改善摩擦條件，減少拉毛，其主要作用是用潤(rùn)滑油膜使接觸副隔開(kāi)，涂油一般用手工涂油或在線頭采用自動(dòng)化設(shè)備涂油。另外，使用潤(rùn)滑劑還可有效減少暗傷、開(kāi)裂問(wèn)題。但使用潤(rùn)滑劑會(huì)使環(huán)境臟亂滑，為改善涂油對(duì)作業(yè)環(huán)境的影響，近些年寶鋼、武鋼、馬鋼等鋼鐵企業(yè)開(kāi)發(fā)了自潤(rùn)滑鋼板，使用自潤(rùn)滑涂層鋼板具有優(yōu)良的自潤(rùn)滑性、耐腐蝕性、耐指紋性、加工成型性和涂裝性等性能,其主要是在鋼板上輥涂一層有機(jī)涂層，在沖壓成形過(guò)程中不需要再涂潤(rùn)滑油。但使用成本