TD覆层处理技术在解决冲压件拉毛中的应用.pdf

模 具 材 料 及 热 处 理 技 术 S R 具 材 料 及 热 处 理 技 术 T D覆层处理技术在解决冲压件拉毛中的应用 张宗 乐 长城汽车股份有限公司技术中心 河北省汽车工程技术研究中心 河北保定0 7 1 0 0 0 摘要 汽车冲压件在成形过程中很容易出现表面的拉伤问题 如继续生产 模具的表面也 会 出现拉伤 生产 出的制件 易造成制件报废或返 工返修 即增加单件 的成本又增加 了模 具 维护的成本 通常解决问题的方法是停机对模具表面进行修磨 抛光 但容易造成模具凸 凹模间隙变大 产品品质降低 因此就如何解决制件拉伤问题问题展开了系统的分析 重 点对其中一个解决方法一 模具表面T D覆层处理进行详细说明 关键词 冲压件拉伤 模具材料 表面T D覆层处理 中图分类号 T G1 7 8 文献标识码 B Applica t io n o f The r m a l Di s io n Ca r bide Co a t ing Pr o ce s s in S t a m p ing Pa r t s St r a in ing A b s t r a ct A u to m o b i l e s t a m p i n g p a r t s d u r i n g t h e f o r m i n g p r o ce s s i s v e r y e a s r a p 1 e a r a p r o b le m s u r f a ce s s u ch a s t o co n t in u e p r o d u ct io n d ie s u r f a ce will a p p e a l a s t r a in in g t p r o d u P t h e p a r t s e a s ily ca u s e p a r t s s cr a p o r r e w o r k wh ich in c r e a s e t h e co s t a n d in cl e a s in g t h e 1 ie p ie P o f ma in t e n a nce co s t Th e co mmo n me t h o ds t o s o lv e t he pt o ble m is s t o pp in g o n t h e 1 ie s uda g r in din g p o lis hi ng bu t e a s y t o ca u s e t h e g a p die p un ch 1 e co me s lm g e t h e p r o t u ct qu a lit y lo r e du ce Th e r e f o r e s y s t e ma t ic a n a ly s is o n ho w t o s o lv e t h e p r o b le m o f wo r kp ie e s a in in g f o cus in g o n o ne o f t he s o lu t i o ns d ie s u r f a ce TD co a t in g t r e a t me nt a r e d e s cri l e d i n de t a il Ke y wo r ds s t a mp in g p a r t s s t r a in ing d ie ma t e r i a l s u r f a ce TD co a t i ng t r e a h ne n t l 引言 随着我国汽车工艺蓬勃 的发展及 消费者安全环 保意识 的增强 我 国消费者对汽车性价 比要求越来越 高 这就促进 汽车行业冲压材料 向高强度及轻量化发 展 而随着冲压材料越 来越 多的采用高强板 无论厚 料板还是高强度钢板 其冲压或滚压成形的模具都承 受极高的成形应 力 工件表 面拉 伤问题更是严重 所 以汽车模具行业面临着更高的挑 战 如何解决制件拉 伤 问题成为模具行业 的一项重要课题 2 冲压件拉伤 2 1 冲压制件拉伤的产生 拉伤问题的实质是由于工件和模具表面局部 现粘着 或焊合 咬合 的结果 实践表明 在没有采 取其它方法 的情况下 F 1 钢铁材料制作 的模具用于钢 铁 件的成形 当成形力较大时 无 论模具 如何热 处理 或淬火硬度有 多高 拉伤问题无法避免 在长城公 司某车型的后 门铰链加强板结构如图 1 所示 此制件材质抗拉强度在3 0 0 MP a 以上 抟伸深度 在 8 0 mm以上 拔模角度在9 0 1 2 0 该制件模具成形 凸 凹模 为镶块拼接结 构 镶块经过 真空淬火 硬度 达 到 5 8 6 0 HR C 但 在实 际生产 过程 巾 就存 在托伤 现 象 如图 2 所示 钓1 后 门铰链加强板 模具帝 l造 2 0 l5 年 第4 期 8 O 模 具 材 料 及 热 处 理 技 术 网 2 局部 拉伤 拉伤问题 的出现同时会带来 以下问题 1 难 以满足批量连 续生产 的要求 降低生产效 率 增加劳动强度 2 降低模具寿命和被加丁制件尺寸的一致性 3 影响了制件外观 降低制件品质 2 2 针对拉伤问题的常用解决方法 要解决或改善拉伤 问题可以有很 多种方法 其基 本原 则是必须 改变模具与被加 r零件这 对摩擦副 的 性质 使摩擦副由不易粘着的材料代替 具体方法可 以是 1 改变模具材料或对模具进行表面处理 2 对被加工制件的原材料进行表 面处理 如 磷 化 3 在模 具与被加工 制件之 间加一层 其它物质 使被加工制件与模具分离 如加大润滑或加特种润滑 剂或加一层 P V C之类材料 通过 对后 门铰链加强 板拉伤 问题 的解 决过程总 结及 与其他公司对标进行总结发现 一般情况 下对成 形类 模具进行 T D覆层处理 都可 以从根 本上解决制 件 的拉伤 问题 该技术也是 目前解决此问题最好 的方 法之一 加上T D 覆层极高的耐磨性能 可以使模具寿 命 提高 几倍 至几 十倍 大量实践 已证明 T D覆层处 理 技术 的应用 可 以大 幅提 高生产 效率 提升制 件 品 质 降低生产成本 3 T D覆层处理技术 T D覆 层 处 理 是 热 扩 散 法 碳 化 物 覆 层 处 理 T h e r m a l D i ms io n C a r b id e C o a t in g P r o ce s s 的简称 英 文简称 T D co a t in g 我国也 称作熔盐渗金属 其原 理都是将制件置于熔融硼砂混合物中 通过高温扩散 作 用于制件表面形成金属碳化物覆层 该碳化物覆层 可以是钒 铌 铬 的碳化物 也可 以是其 复合碳 化物 目前应用最广泛 的是碳化钒覆层 3 1 T D技术生产工艺 目前全世界能够做 T D的企业屈指可数 不同的 国家和地 在工艺材料 设备 r 艺也 异曲同工 但标 准化的工艺规程应该 如下 工件检查 包括外观 裂纹 尺寸 硬度等 抛 光 装 吊 预 热 T D 覆 层 处 理 8 5 0 1 0 5 0 淬火 回火 1 3 次 清理 检 验 尺寸调整 抛光 入库 T D技术适用材料如表 1 所示 表 1 T D技术适用材料 中国 国别 日本 美 国 德国 英 国 韩国 CB Cr l2 S KDl SKD1 l D2 D6 X1 2 0C r 1 2 B D2 牌号 KD 2 1 D C 5 3 S T Dll Cr 1 2 M o V A2 X l6 5 Cr 1 2Mo V BD2 A DC 5 4 3 2 T D技术种类 T D技术种类如表 2 所示 表 2 T I 技术种类 序号 技术种类 应用领域 l 渗钒 V 以磨损 失效 面疲 劳 的各类模具 批量较 大的模 具 2 渗铌 N b 以磨损失效 面疲 劳 的各类模具 批量 更大的模 具 3 v N I 共 渗 以磨损失效 工作 温度 6 0 0 C 各类模具 4 渗铬 C r 耐腐蚀 的化工类部件 1 作温度 8 0 0 C的热作模 具 以点疲劳为失效 的各类模 具 落料 冲孔及 其带刃 口 5 渗钛 T i 的模具 6 渗铱 I r 半 导体 超 导的替代 品 用于国防1 二 业 7 渗钽 T a 半 导体 超导的替代品 用于国防工业 8 多元共渗 综 合使 用工况 的模具 工件 3 3 T D工艺与传统强化工艺的主要参数和性能 对 比 T D工艺与传统强化工艺的主要 参数 和性能对 比 如表 3 所示 4 结束语 本文对制件拉伤进行分析 描述了拉伤的成因及 解决方法 重点对其 中的一项解决方法 T D处理进行 说 明 通过对模具表层进行 T D处理 避免制件生产 时 产生拉伤问题 通过上述的研究降低制件拉伤的缺 陷 提高模具寿命和被加工产品尺寸的一致性 提高制 件品质 并使之满足批量生产的要求 提高生产效率 模具制造 2 0 1 5 年第4 期 8 1 模 具 材 料 及 热 处 理 技 术 引言 深 冷 处 理 在 模 具 制 造 中 的 应 用 张先 鸣 冷水江天宝实业有限公司 湖南冷水江4 1 7 5 0 0 摘要 介绍了深冷处理的原理 深冷处理的优点以及模具深冷处理的工艺 深冷处理技 术应用于模具制造 具有广阔的前景 模具进行深冷处理 可提高其强韧性和耐磨性 稳定 尺寸 减少变形 从而提高模具的使用寿命 关键词 深冷处理 模具制造 回火工艺 中图分类号 T G1 4 2 文献标识码 B The Applic a t io n o f De e p Cr y o g e nic Tr e a t m e nt in t h e Die M o ld M a n uf a ct ur ing A b s t r a ct T h i s p a p e r i n t r o d u ce s t h e p r i n ci p l e o f d e e p cr y o g e n i c tr e a t m e n t t h e a d v a n t a g e s o f t h e d e e p cryo g e n i c p r o ce s s in g a n d d ie mo ld o f d e e p cryo g e n ic t r e a t me n t p r o ce s s De e p cryo g e n ic t r e a t me n t t e ch n o lo g y u s e d in d ie mo ld ma n u f a ct u ri n g h a s a b r o a d p r o s p e ct d e e p cryo g e n ic p r o ce s s in g d ie mo ld ca n i mp r o v e t h e t o u g h n e s s a n d a b r a s io n r e s is t a n ce s t a b le s iz e r e d u ce t h e d e f o r ma t i o n t h u s imp r o v e t h e s e r v ice lif e o f d ie mo ld Ke y wo r d s d e e p cryo g e n ic t r e a t me n t d ie mo ld ma n u f a ct u r in g t e mp e ri n g p r o ce s s 击功不高 热疲劳往往是造成在交变载荷的应力作 据统计 在模具早期失效的许多原因中 材料和 用下模具往复塑性变形或产生损伤的积累以至疲劳 热处理的原因要占7 0 强韧性不足 断裂韧性 冲 断裂 表3 T D工艺与传统强化工艺的主要参数和性能对比 强化方法 T D P V D C V D 渗硼 粉末 Q P Q 硬质合金 表面成分 VC Nb C r l r T iN T iC T i N T i C F e B F e 2 B F e 2 N F e 3 N 钨 钻类 热处理方式 盐浴 气 体法 气体法 气体 粉末 气体 盐浴 硬化层厚度 Ix m 6 1 5 2 5 5 1 5 5 0 5 0 0 1 O 2 0 通 身一样 表面硬度 HV 2 2 0 0 3 6 0 0 2 0 0 0 3 2 0 0 2 0 0 0 3 1 0 0 1 2