拉伸類模具的表面拉傷問題及其防止措施:

1 工件拉傷問題

引伸(拉延、拉伸)，彎曲、翻邊、薄板輥壓成型等類模具，其共同特點(diǎn)是工件在成型過程中，模具與被加工材料的接觸表面要產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)。一般而言，被加工材料以各類鋼鐵材料及各類鍍層鋼板居多，而模具一般由鋼鐵制成。此類工況存在的一個(gè)很大問題是成型過程中，工件和模具表面易產(chǎn)生拉傷，也有稱為拉毛、劃傷、或拉絲的。拉傷的后果是影響產(chǎn)品的外觀和產(chǎn)品的質(zhì)量。一些場合，工件表面拉傷，即是廢品。拉傷嚴(yán)重時(shí)形成咬死現(xiàn)象，無法進(jìn)行正常生產(chǎn)。成型工作壓力比較大或奧氏體不銹鋼類材料成型時(shí)拉傷現(xiàn)象表現(xiàn)得尤為嚴(yán)重。對(duì)于此種現(xiàn)象，目前國內(nèi)還缺乏較系統(tǒng)的研究，對(duì)其解決方法的選擇缺乏有效的指導(dǎo)原則，而國外則相反。本文結(jié)合筆者多年的科研和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，就此問題進(jìn)行分析，并對(duì)其解決方法進(jìn)行了較詳細(xì)的介紹。

2 工件拉傷問題的實(shí)質(zhì)及解決拉傷問題的基本措施

工件成型過程中拉傷問題分以下兩種狀況，一種情況是由于模具的宏觀機(jī)械凹凸不平或被成型材料與模具之間夾雜其它硬質(zhì)顆粒，都會(huì)在工件表面形成機(jī)械的切削。此種情況在實(shí)際生產(chǎn)中可能會(huì)出現(xiàn)，其解決方法是完善模具設(shè)計(jì)和制模時(shí)對(duì)模具表面進(jìn)行仔細(xì)研磨加工，并加強(qiáng)生產(chǎn)環(huán)境的管理。本文以下主要討論另一種情況的拉傷問題。

另一種情況是由于工件表面與模具表面粘著磨損[1]而形成的拉傷，也是生產(chǎn)中常見的又不容易解決的一種狀況，以下詳細(xì)分析粘著磨損的產(chǎn)生及減少粘著磨損的一些基本措施。

成型類模具加工工件時(shí)，模具與被加工材料表面相互接觸并相對(duì)滑動(dòng)，組成一對(duì)接觸副或摩擦副。由于材料表面不可能是完全平整的，總存在可以測(cè)到的粗糙度，所以真正的接觸只發(fā)生在微觀接觸面上。分析表明，微觀真實(shí)接觸面積只是名義上的幾何接觸面積的一個(gè)小部分，由此微觀接觸面范圍內(nèi)產(chǎn)生很大的機(jī)械應(yīng)力，這些應(yīng)力由于切向相對(duì)運(yùn)動(dòng)還會(huì)加強(qiáng)，以致受到負(fù)荷作用的粗糙面凸峰發(fā)生彈性或彈塑性變形，這樣摩擦副雙方表面的吸附層或反應(yīng)層會(huì)遭到破壞，結(jié)果使暴露在表面的原子鍵聯(lián)結(jié)或多或少地得到加強(qiáng)，這種現(xiàn)象稱為粘著作用。當(dāng)磨擦副發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，這種原子鍵又會(huì)相互脫開，原子鍵脫開并不一定都在原始微觀接觸處斷開，而有可能在磨擦副雙方表面層附近斷開，其結(jié)果是材料從磨擦副的一方轉(zhuǎn)移到磨