模具表面涂层技术的应用与发展.docx

模具表面涂层技术的应用与发展孙德勤(常熟理工学院化学 模具表面涂层技术的应用与发展 孙德勤 (常熟理工学院化学与材料工程学院 ,江苏 常熟 215500) 摘要 :表面涂层技术是改善模具使用性能的重要手段 。目前已开发了多种涂层材料以适应模具不同的使用条件 ,成形技术也 取得了长足的发展 。通过对模具表面涂层技术及其应用现状的分析 ,指出优化涂层材料设计 ,提高工艺成品率 ,降低制造成 本 ,是今后模具表面涂层技术的发展目标 。 关键词 :模具制造 ;表面涂层 ;成形工艺 ;使用寿命 文章编号 : 100028365 ( 2011) 0120114204 中图分类号 : T F124 . 8 + 5 文献标识码 : A Devel opments and Appl icat ions of Moul d Surface Coat ing and Its Forming Technol ogy S UN De2qin ( School of Chemistry and Mater ial s Engineering , Changshu Inst itute of Technology , Changshu 215500 , China) A b s t r a c t : Mo uld surfa c e co ating a nd it s fo rming t e chnolo gy i s a n impo rt a nt met ho d of imp ro ving mo uld op e rating p e rfo rma nc e . Va rio us co ating mat e rial s ha ve be e n de velop e d to a dap t to t he diff e re nt re quire me nt s of mo ulds a nd t hus the fo rming t e chnolo gy ha s al so ma de gre at p ro gre s s . By a nalyzing the curre nt situatio n of mo uld co ating fo rming t e chnolo gy a nd it s applic atio ns , t he a ut ho r point s o ut t hat t he de velop me nt t a rget s to t he mo uld co ating mat e rial s a nd it s p ro c e s sing wo uld fo cus o n t he op timize t he co ating mat e rial s de sign , incre a se t he p ro ducting efficie ncy a nd lo we ring t he ma nuf a cturing co st . Ke y w o r d s :Mo uld ma nuf a cturing ; Surf a c e co ating ; Fo rming t e c hnolo gy ; Se rvic e lif e 模具是零件成形过程的重要工艺装备 。模具使 用过程中 ,除了受到力与热的冲击 ,模具工作零件表 面还与坯料间存在剧烈的摩擦作用 。因此要求 模 具 材料具有良 好 的 耐 磨 性 、强 韧 性 、抗 疲 劳 断 裂 性 能 、 高温性能以及耐冷热疲劳性能等 。尽管研制开 发 了 多种新型模 具 材 料 , 并 对 制 造 工 艺 进 行 了 改 进 与 优 化 ,但单一材 料 仍 然 无 法 满 足 模 具 综 合 性 能 高 的 要 求 。而选用 综 合 性 能 好 的 基 材 , 再 通 过 表 面 涂 层 处 理技术 ,即通过改变模具表面成分 、组织或镀层来提 高模具的硬度 、耐磨性 、耐热性 、疲劳强度等性能 ,从 而显著提 高 模 具 的 可 靠 性[ 1 ] , 往 往 可 以 收 到 事 半 功 倍的效果 。 1 表面涂层材料及其发展现状 作为改善模具性能重要手段的表面涂层技术已引 起了足够的重视 ,而涂层材料的选用对涂层质量的影 响是至关重要的 。 1 . 1 用于改善模具表面耐磨性能的涂层材料 由于模具的工作环境和服役条件不同 ,模具工作 时的磨损机制也不尽相同 ,因此对模具表面涂层的耐 磨性要求也是不同的 。 目前耐磨涂层的种类很多 。从涂层材料的组成方 面 ,氧化物中有氧化铬 、氧化铝 、氧化钛等 ,碳化物中有 碳化铬