提高拉深制品竞争力的表面处理技术



提高拉深制品竞争力的表面处理技术

制造汽车外板、锂电池外壳等汽车零部件多使用拉深加工方法。对高强度钢板和铝合金等轻质材料进行拉深加工时容易造成模具损伤。应选择耐磨损性和耐烧伤性优良的模具材料，对模具进行表面处理。

模具表面处理方法有两种：一是使模具母材的化学成分和金相组织发生变化的改性处理；二是涂覆与母材不同物质的涂层。涂层处理又分为薄膜涂层处理和厚膜涂层处理。实施堆焊或喷镀的厚膜处理适用于模具的修补和较大的模具。薄膜涂层处理方法包括镀金属铬或镍等和镀碳化物、氮化物、氧化物等化合物的陶瓷涂层。

进行陶瓷涂层处理的方法分为4种：PVD（物理蒸镀法）、PCVD（等离子化学蒸镀法）、CVD（化学蒸镀法）、TRD（热反应析出扩散法）。采用了高性能涂层模具，其特点如下。

（1）相当于高强度材料的高强度模具

a.高强度母材（硬、无裂纹）：60～63HRC、高强度钢、8%冷模具钢。

b.高强度涂层（硬、无裂纹、无剥离）：3000HV以上，VC、TiC、DLC。

c.模具设计不应产生应力集中：倒角，消除加工刀痕。

（2）模具表面无烧伤、磨损

a.采用硬质涂膜：VC、TiC、DLC。

b.尽量减小母材表面粗糙度（消除烧伤的起点）：Rz＜0.1μm。

c.表面处理后研磨（消除烧伤起点和磨损）：用2000号砂纸打磨，清除硬质异物。

d.采用微量润滑（减小加工摩擦）：VC+矿物油。

e.采用低摩擦表面处理：DLC。

同时，特别指出模具表面加工和母材的硬度，并对其进行了分析研究。

介绍4例最新研究报告。例如，使用DLC-Si涂层模具进行板厚2.6mm的590MPa级高强度钢板方形零件的拉深加工，分析表面涂层对耐烧伤性的作用。试验结果表明，进行1000次拉深成形后，实施TiC或DLC-Si涂层模具，几乎不发生粘着现象。

刊名：プレス技术（日）

刊期：2014年第5期

作者：土屋能成

编译：郝长文