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拉伸模具，硬合金拉丝模具说明 -4

发布者：拉丝模具　　发布时间：2018-07-01　　阅读：2564次

三、拉伸类冷冲模表面处理

　　通过对模具进行表面处理特别是对模具凸、凹模表面超硬化处理是解决工件表面拉伤问题经济有效的办法。表面处理方法有多种，比较常用的有：镀层方面有镀硬铬、化学镀镍磷、刷镀特种合金等；化学热处理方面有各类渗氮、渗硼、渗硫等。表面超硬化处理方面有化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）、物理化学气相沉积（PVD）、TD覆层处理。

　　电镀、化学镀、刷镀是通过电化学或化学反应的方法，在工件表面形成合金镀层，工艺不同，合金镀层性能各异。就耐磨抗咬合用途，目前应用较多的是镀硬铬、化学镀镍磷、刷镀镍钨合金等。对于成形负荷较轻或大型模具采用这些方法有时可以取得一定的效果。这类表面处理存在的问题是一方面由于表面硬化层的硬度相对较低，容易出现磨损，而镀层一旦磨损，拉伤又会出现。另一方面，镀层与基体材料机械结合，在负荷较大的场合，有时使用几次镀层酒会剥落，而镀层一旦剥落，其功效也就失去。

　　化学热处理是将工件放入含某种或某几种化学元素的介质中加热保温，通过工件与介质的物理化学作用，将这种或这几种元素渗入工件表面，然后以适当的方式冷却，从而改变了工件表面的成分和组织结构，并赋予工件不同的物理、化学和机械性能。化学热处理的种类很多，根据所渗元素不同分类为：各种渗碳、各种渗氮、各种渗碳或渗氮共渗，渗硼、渗硫、渗铝、渗锌、渗其他各种金属等。以耐磨、减摩、抗拉伤为目的的化学热处理目前常用的是：渗碳、渗氮、渗硼、渗硫几种。

　　采用合适的模具材料辅以渗氮、渗硼等化学热处理往往具有较常规钢制模具高得多的抗拉伤性能。在缺乏其他表面处理工艺方法的情况下，这不适为一种较好的选择，也是较常用的方法。就渗氮处理而言，渗氮的化合物层具有很高的抗拉伤性能，但由于其硬化效果有限，且化合物层较薄，其耐磨性有限，而化合物层一旦磨损，拉伤又会出现，所以在大批量生产过程中渗氮处理往往还无法满足生产要求。就渗硼工艺而言，其硬化层硬度可达1800HV，耐磨性较高，但依据经验，，渗硼质量的稳定性和渗硼工件变形较大，以及渗硼层抗拉伤性能较差是制约该技术在成形类模具上应用的几个重要因素。渗硫技术具有较高的减摩性能，在一些场合也取得了较好的效果，但对于负荷较大的成形类模具，效果有限。

　　表面超硬化处理是指化学气相沉积、物理气相沉积、物理化学气相沉积、TD覆层处理。这几种表面处理的共同特点是都可以在工件表面形成2000HV以上的硬化层，并具有极高的耐磨抗咬合等性能。实践证明，化学气相沉积、TD覆层处理技术是目前解决工件拉伤效果最好的方法，而经物理气相沉积和物理化学气相沉积的工件，虽然其表面硬度也可达到2000～3000HV，甚至更高，表面硬化层也具有极高的耐磨、抗拉伤性能，但由于其膜基合力较CVD和TD覆层处理差距较大，往往在使用过程中过早脱落，发挥不出表面超硬化层的性能特点，因此这两种方法除在负荷较小的情况下有可能具有效果外，一般的成形类模具很难有满意的效果。

　　四、毛坯尺寸的确定:

　　形状简单的旋转体拉伸件的毛坯直径在不变薄的拉伸中，材料厚度虽有变化，但基本与原始厚度十分接近，可以根据毛坯面积与拉伸件面积（若有修边须加上修边余量）相等的原则计算出。

　　但是，往往拉伸件形状和过程比较复杂，有时还要变薄拉伸，虽然现在有许多三维软件可进行展开料计算，但其精确度不能100%达到要求。

　　经验1：试料。

　　一个产件要经过多道工序，头道工序一般是落料工序。首先要进行展开料计算，对毛坯的形状和大小有个大概认识，以便确定落料模的总体尺寸。在模具设计完成后不要加工落料模的凸凹模尺寸。先用线切割加工毛坯(毛坯较大时可用铣床铣后再钳修)，经过后续拉伸工序的反复实验，最终确定了毛坯尺寸，然后再加工落料模的凸凹模。

　　经验2：倒排工序，先试拉伸模，后加工毛坯的落料刃口尺寸，事倍功半。

　　补充几点:

　　1.产品图上的尺寸应尽可能在一侧标注，让人明确是保证外部尺寸还是内腔尺寸，不能同时标注内外型尺寸。他人提供的图纸有此类问题应与其沟通，能统一则统一，不能统一时要知道该工件的与其它件的装配关系。

　　2.对最后一道工序，工件尺寸在外，以凹模为主，间隙以减小凸模尺寸取得；工件尺寸在内，以凸模为主，间隙以增大凹模尺寸取得；

　　3.凸凹模圆角半径在设计时尽可能采用小的容许值，给后续修模带来方便。

　　4.判断工件拉裂的原因时可参考：

　　因材料质量差而产生的裂口多为锯齿状或不规则形状，因工艺、模具而产生的裂口一般比较整齐。

　　5."多则皱，少则裂”，按此原则调节材料的流动状况，方法有调整压边圈的压力、增加拉深筋、修整凸凹模圆角半径、工件上切工艺口等。

　　6.为保证耐磨性和防止拉伸划痕，凸凹模和压边圈必须淬火，必要时可镀硬铬。

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