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
若被加工的選擇材料是鋼鐵材料拗引,無論采用何種模具鋼或鑄鐵镐怔,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。
從模具凸泳信、凹模材料入手解決工件的拉傷問題,可以采用硬質(zhì)合金位满。一般情況下祷消,由這種材料制作的凸、凹牧梗抗拉傷性能很高莽恩,存在的問題是材料成本高,不易加工慰乾。
對(duì)于較大型的模具偏笋,由于燒制大型硬質(zhì)合金塊較困難,即使燒制成功欧舒,加工過程也有可能出現(xiàn)開裂莱艺,成材率低,有些幾乎難以成形阐拭。此外榄集,硬質(zhì)合金性脆,搬運(yùn)掺厦、安裝使用過程中都要極其小心苗率,稍有不慎就有可能出現(xiàn)崩塊或開裂而報(bào)廢。另外聚谁,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)鈷相所組成母剥,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形导,耐磨性較差环疼,使用過程中鈷相會(huì)優(yōu)先磨損,使凸朵耕、凹模表面形成凹凸不平炫隶,如此生產(chǎn)出來的工件表面也會(huì)出現(xiàn)拉痕淋叶,此時(shí),需對(duì)模具凸伪阶、凹模表面進(jìn)行研磨拋光后方可進(jìn)行再生產(chǎn)煞檩。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)拉傷栅贴。
采用合適的銅基合金也可解決工件的拉傷問題斟湃,但銅基合金一般硬度較低,易出現(xiàn)磨損超差檐薯,在大批量生產(chǎn)的情況下凝赛,這種材料的性價(jià)比較低。
對(duì)于較大型的模具坷顽,如汽車覆蓋件的成形模具箕但,大量采用了合金鑄鐵。鑄鐵只能減輕工件的拉傷喇喂,無法消除拉傷問題饰逝,要徹底解決拉傷問題,需輔以滲氮雪奠、鍍硬鉻等表面處理文浆。但如此制作的模具往往壽命較短,在使用一段時(shí)間后踪启,如出現(xiàn)拉傷升价,又需修模,并重新進(jìn)行表面處理茧天。
在模具材料方面窄悍,也有采用陶瓷制作模具凸、凹模磨夕,并成功解決工件拉傷問題的報(bào)道屯远。由于其性脆,成本高捕虽,不可能大批量推廣應(yīng)用慨丐。
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泄私、凹模的報(bào)道房揭,此類模具不會(huì)拉傷工件表面,但實(shí)際應(yīng)用很少晌端。
拉伸模具常見的拉傷和磨損以及斷裂是目前常見的問題捅暴,選材方面也是一直困擾的原因。大型的拉伸模具除了要求鋼材的材質(zhì)有保證外,尺寸的極限也不得不特殊定制或者鍛打伶唯,由此也對(duì)材質(zhì)的保證產(chǎn)生非常大的風(fēng)險(xiǎn)觉既。
由世界上最大的特殊鋼鐵公司瑞典SSAB鋼鐵集團(tuán)開發(fā)的TOOLOX新型工模具鋼惧盹,是一種具有高韌性乳幸、高耐磨性、基本沒有內(nèi)應(yīng)力的一種預(yù)硬的新型工具鋼钧椰,而且具有非常高的純凈度粹断,晶粒度非常細(xì)小,S刻吵、P含量極少恼孩,析出的碳化物含量少,而且非常均勻苦突。關(guān)鍵在于幾乎不變形的特殊性牙硫,解決了尺寸穩(wěn)定性問題和極高的拋光效果,也大大減少了生產(chǎn)過程的粘著磨損街剂,再者防徊,達(dá)2米的寬度也解決了模具選材的尺寸限制。
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绎弯,應(yīng)依照減小粘著磨損的基本原則选芦,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)接觸副的三方版逼,即被成形工件的原材料方面赌列、工件與模具之間、模具方面分別予以分析钮隙。
1.被成形工件的原材料方面
通過對(duì)原材料進(jìn)行表面處理阅嘶,如對(duì)原材料進(jìn)行磷化、噴塑或其他表面處理载迄,使被成形材料表面形成一層非金屬膜層讯柔,可以大大減輕或消除工件的拉傷。這種方法往往成本較高宪巨,并需要添加另外的生產(chǎn)設(shè)備和增加生產(chǎn)工序磷杏,盡管這種方法有時(shí)有些效果,但實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用卻很少捏卓。
2.工件與模具之間
在模具與成形材料之間加一層PVC之類的薄膜极祸,有時(shí)也可以解決工件的拉傷問題。對(duì)于生產(chǎn)線怠晴,通過機(jī)構(gòu)可以達(dá)到連續(xù)供給薄膜遥金;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)效率稿械。此方法一般成本也很高选泻,還會(huì)產(chǎn)生大量廢料,對(duì)于小批量的大型工件的生產(chǎn)寿宅,采用此種方法是可取的洒唇。
在一些成形負(fù)荷很小的場(chǎng)合,有時(shí)通過添加潤(rùn)滑油卫糙,或加EP添加劑的潤(rùn)滑油就可以解決工件的拉傷問題卸腐。
3.模具方面
通過改變模具凸、凹模材料欺靠,或?qū)δ>咄褂旄稀寄_M(jìn)行表面處理,或者選用合適的模具材料肾寡,使被拉伸材料與凸差机、凹模這樣接觸性質(zhì)發(fā)生改變。實(shí)踐證明耿愈,這是解決拉傷問題經(jīng)濟(jì)而有效的方法倡超,也是目前廣泛采用的方法。
規(guī)范的熱處理工藝也是目前存在的問題纪尊。對(duì)于拉伸模具的結(jié)構(gòu)候殿、模具鋼的力學(xué)性能要求等方面需要熱處理的配合,特別是大型献雅、復(fù)雜的拉伸件碉考,尺寸大對(duì)熱處理工件的爐內(nèi)擺放使受熱均勻、合理的工藝有較高的要求挺身。尺寸變形和開裂常而發(fā)生侯谁,較高的硬度對(duì)后續(xù)的加工也增加難度和周期延長(zhǎng),從而成本提升章钾。瑞典SSAB鋼鐵集團(tuán)預(yù)硬的TOOLOX拓達(dá)鋼無需熱處理墙贱,避免了熱處理方面的問題,也減少模具周期贱傀,綜合成本方面得到降低惨撇。
綜上所述,解決工件及模具凸府寒、凹模表面拉傷問題的方法很多魁衙。對(duì)于具體的個(gè)案,應(yīng)根據(jù)工件和載荷大小株搔、生產(chǎn)批量剖淀、被加工材料的種類等情況選擇應(yīng)用的方法纯蛾。在所有解決拉傷問題的方法中,以采用瑞典TOOLOX拓達(dá)鋼為模具材料足渔,和對(duì)模具凸留旱、凹模表面進(jìn)行化學(xué)氣相沉積、TD覆層處理為最好丹碑,其中又以TOOLOX拓達(dá)鋼性價(jià)比最高格你。
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