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,如果继续生产,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,既增加单件的成本,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展开了系统的分析,重点对其中一个解决方法一一一模具表面 TD 覆层处理( 热扩散法碳化物覆层处理)进行详细说明 。经过对成型模具进行 TD 覆层处理 ,改善了冲压件的拉伤缺陷问题 ,保证了产品质量 ,保证了产品的顺利力口工。

关键词 :冲压件拉伤;模具材料;表面 TD 覆层处理。

引言

随着我国汽车工业蓬勃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地采用高强板,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 。

1. 冲压件拉伤

1. 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出现粘着(或称焊合、咬合)的结果。实践表明,在没有采取其他保护措施的情况下,由钢铁 材料制作的用于钢铁件成形的模具,当成形力较大时,无论模具如何热处理或摔火硬度有多高 ,拉伤问题都无法避免 。

某车型的前地板中通 道本体结构如图1所示。此制件材质抗拉强度在300MPa以上 ,拉伸深度在180mm以上 ,拔模角度在90、120。该制件模具成形凸、凹模硬 度达到 55 ~ 60 HRC 。在实际生产过程中,存在拉伤现象, 如图2所示 。



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,被加工制件尺寸的一致性变差 ;

3:影响制件外观,降低制件品质。

1.2 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工零件这对摩擦副的性质 ,摩擦副用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他物质。

通过以上方法达到使被加工制件与模具分离的目的(如加大润滑或加特种润滑 刑或加一层 PVC 之类材料) 。通过对后门按链加强板拉伤问题的解决过程总结及与其他公司对 比进行总结发现:一般情况下对成形类模具进行 TD 覆层处 理(热扩散法碳化物覆层处理(Thermal Diff i sion Carbide Coating Process ),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TD 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,TD 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。

2. TD覆层处理技术

TD 覆层处理是热扩散法碳化物覆层处理 ( Th ermal Diff i sion Carb i d e Coa t i ng Process ) 的简称 ,英文简称TD coa t i ng ,我国也称作熔盐渗金属 。其原理是将制件置于熔融棚砂混合物中,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饥、锯、锚的碳化物,也可以是其复合碳化物。目前应用最广泛的是碳化饥覆层。

2.1 TD 技术生产工艺

目前全世界能够做TD 的企业屈指可数, 不同的国家和地区在工艺材料、设备、工艺方面也是异曲同工,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——TD 覆层处理(850-1050℃)——淬火——回火(1-3 次)——清理——检验——尺寸调整——抛光——入库。

TD 技术适用材料如表1所示 。



2.2 TD 技术种类

T D 技术种类如表2所 示 。



2.3 FD工艺与传统强化工艺对比

TD工艺与传统强化工艺的主要参数和性能对比如表3所示。



2.4 TD处理案例

以整车A柱高强板为例 ,对凹模和压边圈TD处理后进行对比如上图3所示。

结论

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一 一T D覆层处理进行说明 。通过对模具表层进行TD覆层处理,避免了制件生产时易产生拉伤的问题 。通过上述的研究 ,减少了制件拉伤的缺陷,提高了模具寿命 ,提高了被加工产品尺寸的一致性 ,提高了制件品质 ,并使之满足批量生产的要求 ,提高了生产效率 。