沖壓 / 成型模具表面若失效,那么其通常表現(xiàn)為磨損、腐蝕、開裂以及變形等。為了有效防止模具的使用壽命縮短,在對模具進(jìn)行處理時,其相對運(yùn)動件表面和中型腔的表面均需要達(dá)到相應(yīng)的要求,必須具有較高的潤滑性和硬度,從而促使其能夠更好的實(shí)現(xiàn)對磨損的減弱,提升耐磨性能,達(dá)到更好的抗疲勞效果與防腐蝕效果,PVD 涂層處理技術(shù)的運(yùn)用,就能夠促使模具存在的上述問題得到有效解決?! ?br />
有研究者運(yùn)用低溫離子滲碳、非平衡磁控濺射 Ti/TiN 以及 PVDTi/TiN 對 Cr12MoV 冷作模具鋼表面實(shí)施復(fù)合處理后,模具的表面耐磨性能與負(fù)荷能力因 PVD Ti/TiN 涂層的作用而實(shí)現(xiàn)了有效強(qiáng)化,而當(dāng)模具表面在接受離子滲碳的處理后,再通過 PVD Ti/TiN 的符合處理,則更好的實(shí)現(xiàn)了對其符合性能的有效強(qiáng)化。在進(jìn)行復(fù)合處理過程中,首先運(yùn)用離子滲碳對中間薄層實(shí)施相應(yīng)的處理,這就使得 Ti/TiN能夠獲得較好的支撐力,從而更好的實(shí)現(xiàn)對冷作模具壽命的提升。該項(xiàng)技術(shù)充分表明,在對表面硬度相對較差的模具進(jìn)行處理時,首先可對其實(shí)施離子滲碳處理,再對其做出相應(yīng)的 PVD 涂層處理,通過這種綜合干預(yù)方法,可更好的實(shí)現(xiàn)對涂層使用壽命的有效提升?! ?br />
有研究者在 ASSAB 635 冷作模具鋼的制作過程中,分別運(yùn)用PECVD DLC 涂層處理技術(shù)與 PVD CrTiN 涂層處理技術(shù),再基于此處理后對模具實(shí)施鍍鉻工藝的壓印試驗(yàn)。根據(jù)表面來看,CRTiN 涂層模具壓印的銀幣表面,其鍍鉻的模具和表面質(zhì)量均更加的接近,但在接受 DLC 涂層處理后,其模具在進(jìn)行壓印時,銀幣表面表現(xiàn)出非常明顯的發(fā)黑現(xiàn)象,這主要是由于涂層被轉(zhuǎn)移至了銀幣的表面上,但這也充分證實(shí)了 DLC 涂層的韌性相對較差且硬度相對較高。通過對銀幣進(jìn)行壓印處理之后,其鍍鉻模具的作用也因此隨之失效;在進(jìn)行 1000枚銀幣的壓印處理后,CRTiN 涂層仍然表現(xiàn)出較佳的特性,并未出現(xiàn)任何涂層剝裂的現(xiàn)象,相較于鍍鉻模具,其壽命也能夠?qū)崿F(xiàn)更好的提升,達(dá)到2倍及以上。除此之外,另有研究者在對銀幣表面進(jìn)行處理時,以離子鍍法在其表面鍍上了一層 TiN,并且經(jīng)過試驗(yàn)對比證實(shí),經(jīng)過該項(xiàng)技術(shù)處理后的印模,其壽命較之未涂層的印模提升了3倍左右。
由于 DLC 涂層的摩擦系數(shù)非常低,并且具有較好的潤滑性能,并且具有較好的耐磨性、較高的硬度以及較好的耐蝕性等,故被廣泛應(yīng)用各種復(fù)合管成型模具,其使用壽命也因此提升了 3 倍以上。除此之外,通過對半導(dǎo)體封裝模具進(jìn)行該應(yīng)用,其壽命因此提升了近 10倍左右;通過對光盤模具進(jìn)行運(yùn)用,其壽命可因此提升 400 萬次;通過對空調(diào)器翻遍凸模的有效運(yùn)用,則能夠使得其壽命可因此提升至少3 倍,而沖壓的件數(shù)也能夠因此至少提升 800 萬次。 有研究者通過對 TiN 與多弧離子鍍膜法所制備的 N 復(fù)合涂層兩種方法的實(shí)施效果進(jìn)行比較,結(jié)果發(fā)現(xiàn),后者處理后的電池外殼成形凸模的硬度明顯更高,并且其耐磨性也與 ZrN 相當(dāng)。另通過對凸膜壽命進(jìn)行研究,多弧離子鍍膜法所制備的 N 復(fù)合涂層相較于未實(shí)施鍍膜處理的凸膜,其壽命因此提升了至少 4 倍?! ?br />
在對沖裁、沖壓類模具進(jìn)行涂層處理時,有研究者采取了新型斜沖擊滑動試驗(yàn),通過該試驗(yàn)主要對汽車沖壓件沖壓模具材料承受循環(huán)沖擊以及滑動力合成狀態(tài)進(jìn)行了模擬處理,TiN 涂層模具會表現(xiàn)出明顯的磨損。而針對高強(qiáng)度鋼材實(shí)施有限元軟件的分析沖裁處理期間,經(jīng)由抗磨減摩角度來實(shí)現(xiàn)對 PVD 涂覆的模擬處理,Graphit-iC 類石墨涂層、MoST 以及 CrMoN 可促使冷作模具鋼壽命對涂層的影響隨之減弱,根據(jù)研究結(jié)果顯示,通過對減摩涂層的運(yùn)用,可促使模具的等效應(yīng)力出現(xiàn)不同程度的減弱,從而更好的實(shí)現(xiàn)對高強(qiáng)度鋼沖裁模具壽命的有效提升?! ?br />
精沖是一種具有較高質(zhì)量、較高效率以及較高附加值的精密塑性成形工藝,可以說通過一次沖裁即可獲得較高質(zhì)量的零件,
精密沖壓模具發(fā)生失效,同時表現(xiàn)為以下形式,包括模具斷裂、過量磨損以及塑性變形。TiAIN 和 TiN 涂層由于具有較高的耐腐蝕熱穩(wěn)定性和良好的耐磨性,故在精沖行業(yè)得到了廣泛運(yùn)用。