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提高拉深制品競(jìng)爭(zhēng)力的表面處理技術(shù)

制造汽車外板、鋰電池外殼等汽車零部件多使用拉深加工方法。對(duì)高強(qiáng)度鋼板和鋁合金等輕質(zhì)材料進(jìn)行拉深加工時(shí)容易造成模具損傷。應(yīng)選擇耐磨損性和耐燒傷性優(yōu)良的模具材料，對(duì)模具進(jìn)行表面處理。

模具表面處理方法有兩種：一是使模具母材的化學(xué)成分和金相組織發(fā)生變化的改性處理；二是涂覆與母材不同物質(zhì)的涂層。涂層處理又分為薄膜涂層處理和厚膜涂層處理。實(shí)施堆焊或噴鍍的厚膜處理適用于模具的修補(bǔ)和較大的模具。薄膜涂層處理方法包括鍍金屬鉻或鎳等和鍍碳化物、氮化物、氧化物等化合物的陶瓷涂層。

進(jìn)行陶瓷涂層處理的方法分為4種：PVD（物理蒸鍍法）、PCVD（等離子化學(xué)蒸鍍法）、CVD（化學(xué)蒸鍍法）、TRD（熱反應(yīng)析出擴(kuò)散法）。采用了高性能涂層模具，其特點(diǎn)如下。

（1）相當(dāng)于高強(qiáng)度材料的高強(qiáng)度模具

a.高強(qiáng)度母材（硬、無裂紋）：60～63HRC、高強(qiáng)度鋼、8%冷模具鋼。

b.高強(qiáng)度涂層（硬、無裂紋、無剝離）：3000HV以上，VC、TiC、DLC。

c.模具設(shè)計(jì)不應(yīng)產(chǎn)生應(yīng)力集中：倒角，消除加工刀痕。

（2）模具表面無燒傷、磨損

a.采用硬質(zhì)涂膜：VC、TiC、DLC。

b.盡量減小母材表面粗糙度（消除燒傷的起點(diǎn)）：Rz＜0.1μm。

c.表面處理后研磨（消除燒傷起點(diǎn)和磨損）：用2000號(hào)砂紙打磨，清除硬質(zhì)異物。

d.采用微量潤滑（減小加工摩擦）：VC+礦物油。

e.采用低摩擦表面處理：DLC。

同時(shí)，特別指出模具表面加工和母材的硬度，并對(duì)其進(jìn)行了分析研究。

介紹4例最新研究報(bào)告。例如，使用DLC-Si涂層模具進(jìn)行板厚2.6mm的590MPa級(jí)高強(qiáng)度鋼板方形零件的拉深加工，分析表面涂層對(duì)耐燒傷性的作用。試驗(yàn)結(jié)果表明，進(jìn)行1000次拉深成形后，實(shí)施TiC或DLC-Si涂層模具，幾乎不發(fā)生粘著現(xiàn)象。

刊名：プレス技術(shù)（日）

刊期：2014年第5期

作者：土屋能成

編譯：郝長文