表面處理技術(shù)在模具上的應(yīng)用

摘 要：目前，在現(xiàn)代生產(chǎn)過程中模具被廣泛的使用。進(jìn)入新世紀(jì)，國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度在不斷加快，各行各業(yè)都獲得較快的發(fā)展，這些都極大地挑戰(zhàn)著如今的模具表面處理技術(shù)。本文對(duì)保證模具質(zhì)量水平所應(yīng)用的表面處理技術(shù)進(jìn)行概述，并分析其在模具上的應(yīng)用，具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：表面處理技術(shù)；模具；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.011

表面處理技術(shù)主要是針對(duì)不同的模具表面，改變其模具的材料性能，大幅度改善和提高模具的表面材料與性能，比如：耐磨性、摩擦性和隔熱性等，提供表面抗擦傷能力以及抗咬合等性能。在模具的制造領(lǐng)域表面處理技術(shù)被廣泛的應(yīng)用，一般而言可以把模具材料上的不足給彌補(bǔ)，從而使模具更加趨于多樣化方向發(fā)展。

1 表面處理技術(shù)

1.1 物理表面處理法

我們所說的物理表面處理法主要有三個(gè)方面：高頻表面淬火、鍍層技術(shù)、火焰表面淬火。高頻淬火指的是在交變磁場(chǎng)中放入模具，讓交變磁場(chǎng)為模具加熱。一般電流有比較高的頻率，其電流的加熱層次非常薄。因此，表面處理技術(shù)中采用的淬火后，模具表面具有較高的硬度，比一般淬火提高HRC2-3，而且比較脆，讓模具的疲勞強(qiáng)度顯著地提高，小尺寸模具是其強(qiáng)度的兩倍，加熱溫度可以有效控制模具的硬度，方便實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)。其二，表面涂鍍層技術(shù)。表面涂鍍層技術(shù)主要是利用外加涂鍍層的性能以及最基本的性能對(duì)模具進(jìn)行加工。其三，火焰表面淬火工藝技術(shù)。該技術(shù)主要是利用氧乙炔，將模具表面進(jìn)行加工并快速冷卻，使模具表面的厚度范圍在2—10mm之內(nèi)，加強(qiáng)其模具材料的耐磨性，同時(shí)在工藝裝配之后，在保證模具裝配精度的基礎(chǔ)上科學(xué)的簡(jiǎn)化模具零件的制造工序，唯有如此才能讓模具的補(bǔ)焊修復(fù)得到保證，提高模具材料的質(zhì)量，使模具更趨向于多元化方向發(fā)展。

1.2 化學(xué)表面處理法

所謂的化學(xué)表面處理方法，指的是在具有一定溫度的活性介質(zhì)中放入模具進(jìn)行保溫，在模具表面上集中的滲入一種或者多種元素。不僅如此，更需要改變模具表面的化學(xué)成分和性質(zhì)，從而使模具表面材料達(dá)到一定的技術(shù)要求。按照表面滲入到不同元素中，提高模具表面的耐磨性以及耐腐蝕性等性能。模具滲碳的過程中主要是提高模具的整體強(qiáng)韌性，模具的工作表面具有較高的強(qiáng)度和耐磨性，用較低級(jí)的材料，通過滲碳淬火來代替較高的材料，從而在保證模具材料質(zhì)量的基礎(chǔ)上，降低制造成本。另外，滲氮也是化學(xué)表面處理法的一種。氮?dú)饪梢酝ㄟ^加工不同工件的要求，形成具有良性的表面，并且滲透到模具淬火工藝中。由于滲氮的溫度比較低，模具的變形也比較小，可大大提高模具的整體質(zhì)量。滲氮主要是同時(shí)向零件表面滲入碳和氮的化學(xué)工藝，將有液體和氣體同時(shí)滲透。但是，因?yàn)橐后w氮?dú)庥卸練?，目前使用該方法的處理已?jīng)很少應(yīng)用了。滲透處理方法的速度比較快，模具的變形能力也比較小，有較高的耐磨性，可以大大提高模具的使用壽命。

1.3 表面覆層處理法

其一，采用離子注入的方法將金屬元素蒸汽或者氣體通入電離室，使其電離為正離子并由高壓電廠進(jìn)行加速，從而才能高速將正離子嵌入固體中。離子注入可以快速形成非晶態(tài)、飽和固溶體等結(jié)構(gòu)，使模具表層的力學(xué)性能得到良好的改善，加強(qiáng)模具的抗磨損能力和抗疲勞強(qiáng)服的性能。其二，采用熱噴技術(shù)對(duì)模具進(jìn)行金屬陶瓷涂層的熱噴涂，可以使抗沖擊、抗溫度疲勞等提高。其三，電鍍表面處理法使模具形變幅度較小，操作的溫度較低，對(duì)模具性能沒有影響。同時(shí)模具的耐磨性因?yàn)殄儗拥牡湍Σ料禂?shù)得到較大的提高，因此對(duì)耐腐蝕性較高的模具來說具有不適用性。

2 模具表面處理技術(shù)的使用及展望

如今，在模具中已經(jīng)廣泛的使用表面處理技術(shù)，這對(duì)有模具材料性質(zhì)不足帶來的缺陷具有較強(qiáng)的彌補(bǔ)性，大大提高了模具表面的抗摩擦能力以及脫模能力，提高了其生產(chǎn)的效率。另外，表面處理技術(shù)還可以應(yīng)用在模具的修復(fù)上，對(duì)模具表面的材料進(jìn)行修復(fù)，充分保證在修復(fù)之后模具表面的材料質(zhì)量，不僅可以提高模具表面的硬度，同時(shí)還提高了模具表面的耐磨性以及抗腐蝕性，提高了模具的使用壽命。

雖然表面處理技術(shù)應(yīng)用在模具表面處理上已經(jīng)非常成熟，在提高模具使用壽命和制品質(zhì)量上已經(jīng)有顯著的進(jìn)出和較大的經(jīng)濟(jì)效益，但與國外相比，我國在模具上使用的表面處理技術(shù)存在的差距較大。還需要進(jìn)一步提高模具處理中表面處理技術(shù)的使用，不斷創(chuàng)新其表面處理技術(shù)在模具中的應(yīng)用，才能進(jìn)一步降低其能源的消耗以及環(huán)境的污染。另外，由于表面處理技術(shù)和高合金化的模具材料相比已經(jīng)有所超越，簡(jiǎn)化其模具制造工藝以及熱處理工藝，讓模具的生產(chǎn)成本有所降低?？傊?，只有創(chuàng)新其表面處理技術(shù)，才能不斷提高其模具的使用壽命。

3 結(jié)語

經(jīng)上所述，表面處理技術(shù)在模具上的應(yīng)用非常廣泛。為了大大提高模具材料的耐磨性、抗氧化性、抗腐蝕性等性能，就要采用物理、化學(xué)、表面覆層法進(jìn)行處理。只有不斷創(chuàng)新表面處理技術(shù)，才能提高模具材料質(zhì)量以及使用壽命，使模具實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化的價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]武曉紅.日本沖壓模具的技術(shù)特點(diǎn)[J].模具技術(shù)，2000（01）.

[2]孫寶琦，吳國龍，吳沖滸.亞微細(xì)晶粒硬質(zhì)合金在沖模上的應(yīng)用[J].模具工業(yè)，1999（01）.

[3]崔偉.影響沖模壽命的因素及對(duì)策[J].模具工業(yè)，1998（04）.

[4]曹振平.國產(chǎn)模具鋼存在的問題及其對(duì)策[J].模具工業(yè)，1997（06）.

作者簡(jiǎn)介：謝祖華（1963-），男，福建人，副教授，研究方向：耐磨材料。endprint