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[摘 要]近些年，随着汽车工业的迅速发展，汽车行业在规模与数量上呈逐年上升趋势，汽车市场竞争程度提升，汽车市场的覆盖件模具需求量快速增长，无形中提高了对模具质量的要求，而覆盖件模具的质量以及使用寿命在很大程度上取决于对材料及热处理的选择，两者起到重要的影响作用。本文从汽车覆盖件模具特点与要求角度出发，对模具材料的选择标准以及热处理工艺进行一系列探讨分析，仪器对汽车覆盖件模具的日常维护与保养，提供科学的参考依据。
[关键词]汽车覆盖件模具；常见材料；热处理
中图分类号：TG385.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）40-0286-01
1 汽车覆盖件的特点与要求
汽车覆盖件材料薄、形成复杂、结构尺寸大以及表面质量要求高等特点，是其他一般冲压件不可比拟的，由于其设计、工艺等的特殊性，通常在實际应用过程中，需将其与一般的冲压件相互分离，而覆盖件所存在的这些特点，在某种程度上决定了其具有一定的特殊要求。首先，表面质量。覆盖件表面一旦产生凹痕、擦伤或者边缘拉痕，尽管是细微的缺陷，同样影响整体外观的美观性，并且覆盖件上的装饰棱线和筋条必须保持其清晰度、平滑度、对称性以及过渡性，尽量避免层次不齐现象的产生。其次，尺寸形状。一般，覆盖件的形状多为空间立体曲面，在覆盖件图难以完整正确的将尺寸的表达出来，需要经常借助主模型进行详细的描述，并保障两者在标注尺寸、位置、形状等方面一致性，若有不一致性，对相应部位采取相应的调整，并提供必要的补充。第三，工艺性。汽车覆盖件的工艺性，主要集中体现于所采用结构形状与尺寸的制定，覆盖材料一般采用一次成型法，为创造一个良好的拉伸条件，将翻边展开构成一个拉伸件。第四，刚性。由于覆盖件塑性变形的不均匀性，在拉延成型时，往往会使某些部位刚性较差。将这种零件应用于实践时，易于大致形式过程中产生震动，造成覆盖件受到损坏。
2 汽车覆盖件模具中常见材料
2.1 碳素工具钢
碳素工具钢属于非合金工具钢，是一种以铁元素为基体，加工性良好，使用范围较为广泛的钢种，且拥有8中不同牌号，其中在汽车覆盖件模具中应用较多的为T8A和T10A牌号的碳素工具钢。目前，在汽车覆盖件模具材料中，大量新型材料不断涌现，使得牌号相对老旧的钢种工艺特性不明显，并逐步被淘汰。
2.2 合金工具钢
合金工具钢，是一种为提高淬透性、韧性、耐磨性和耐热性，在碳素工具钢的基础之上加入铬、钼、钨、钒等合金元素的钢种，将其应用其汽车模具上，必须具备两种状态：铸态与锻态，对不同形状采取相应的钢种，例如对于形状较为复杂的凹凸模采用铸态合金工具钢。
2.3 铸铁
铸铁一般包括球墨铸铁、合金铸铁以及灰口铸铁等，能够进行火焰表面淬火，且铸造性能良好，可用作模板底座、拉延凸、凹模以及压边圈，常见的牌号有GGG70L、HT250、GG25、FCD600、GM241、QT60-2、GM338等，其中只有少数几种牌号未能完善达到上述几种性能，例如HT250、GG25以及HT200。
2.4 空冷钢
空冷钢是一种以铸代锻的高碳低合金钢，适用于1.2毫米以下钢板材，广泛应用于汽车覆盖件模具中，主要特点是工艺性好具有良好的韧性与抗高温疲劳性，热处理变形小，并具有淬透性强，淬火温度低等特点。常见牌号为SKD11、SKD61、ICD5、HMD5、AMC5、SX105V等。多被应用与制作汽车等生产线上用的模具零件，火焰淬火时加热模具刃口切料面，硬化层下又有一个高韧性的基体做衬垫，从而使模具获得较高的使用寿命。
3 汽车覆盖件模具中常见材料的热处理
对钢材料进行热处理的目的主要是为了能够在保障材料的尺寸的精准度，保障形状的完整性的前提之下，对材料内部组织结构进行一系列改变，以达到各种实际所需性能。常见的热处理工艺主要包括以下几种处理方式：第一，普通热处理、表面热处理以及化学热处理。
3.1 合金工具钢的热处理
①退火。退火是将模具加热到材料的临界温度以上，并可将温度维持一定时间段内，之后便可缓慢冷却，进而接近平衡状态的组织。能够在一定程度上降低钢材料的硬度，有效排除模具内的应力，便于工件成型。②正火。与退火相比，两者差异并不大，但是在冷却速度上具有较大的出入，正火相对于退火冷却速度较快，并且无论强度、细腻度，还是硬度与韧性逗比退火高，符合一些热处理要求不高的钢种。③细化处理。通过利用高温熔处理，是部分碳化合物完全股荣誉奥氏体中，淬火后进行高温回火，使碳化合物以极小的质点析出，进而实现高度细密的目的。④调质热处理。通常在粗加工之后，便可进行调质热处理，除用于粗加工与细加工两者之间，主要是为了能够降低热处理后发生变形以及破坏原组织的发生几率，进一步提高其综合应用能力，特别是对网状碳化合物的细化以及重新组合，具有显著的处理效果。
3.2 铸铁的表面热处理
①镀铬。对模具件进行镀铬处理能够在一定程度上改善其表面的平整度、光洁度，有效预防脱模现象的发生，能够降低对原零件的外形破坏程度，增加零件表面硬度与耐热性能，并且增强其防腐性能等。②前处理。通常情况下，钢铁零件电镀黑铬，多数以镀铜或镀镍作底镀层，而高档产品则往往以铜、镍乳白铬、黑铬组合镀层做防护装饰镀层。对铜合金零件经除油酸洗等前处理，可以直接镀黑铬，而高档产品则以镀镍作底镀层，然后再镀黑铬，防护装饰效果更好。③后处理。电镀铬产品零件经清洗吹干后，一般情况下，可通过采用前热油对其进行封闭处理，不仅能够对其形成完整的防护层，同时能够起到良好的装饰效果，或者可以通过利用有机透明涂料的喷涂，进而达到防护以及装饰两重性质的效果。
3.3 空冷钢的热处理
①对于一些淬透性较差，冷却时易出现程度不均匀、纤维裂纹等现象的高硬塑料模具钢，一般还是采用常规热处理方法，以防止热处理过程中产生变形等。②对于一些硬度在50HRC的修边模具中的修边刀以及废料刀，为提高刀体良好的韧度，可通过火焰淬火处理，以在原有韧性的基础之上，对刀体进行局部硬度的增强。③渗氮。对于一些翻边模具，通过渗氮热处理方式，以方便对模具回弹以及定性进行有效控制，将模具间隙控制在板材厚度之下，增强翻边块与板料作用力，使得板料对于气孔、裂纹、棱线及硬度要求很高，否则会造成翻边拉毛，特别是对于镀锌板零件。
4 结语
综上所述，在汽车模具制造业飞速发展的今天，工艺的提高与完善在一定程度上增加了对模具以及热处理的选择难度，部分模具制造厂由于缺乏对各式各样模具材料以及热处理的充分了解与掌握，在模具制作过程中经常出现低质量或者使用寿命短暂的模具，大大降低产品质量。因此，应当对各种汽车覆盖件模具材料以及热处理进行深入研究，优化选择方式，不仅能够延长模具的使用寿命，并且能够有效提升模具质量，增强行驶中的安全性、可靠性。
参考文献
[1] 赵昌盛.模具材料的选用与使用寿命[J].模具制造，2011，15（10）：152—154.
[2] 蔡美良.新编工模具钢金相热处理[M].北京：机械工业出版社，2010，11（14）：189-190.
[3] 李大鑫，张秀棉.模具技术现状与发展趋势综述[J].模具制造，2015，8（02）：15-17.
[关键词]汽车覆盖件模具；常见材料；热处理
中图分类号：TG385.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）40-0286-01
1 汽车覆盖件的特点与要求
汽车覆盖件材料薄、形成复杂、结构尺寸大以及表面质量要求高等特点，是其他一般冲压件不可比拟的，由于其设计、工艺等的特殊性，通常在實际应用过程中，需将其与一般的冲压件相互分离，而覆盖件所存在的这些特点，在某种程度上决定了其具有一定的特殊要求。首先，表面质量。覆盖件表面一旦产生凹痕、擦伤或者边缘拉痕，尽管是细微的缺陷，同样影响整体外观的美观性，并且覆盖件上的装饰棱线和筋条必须保持其清晰度、平滑度、对称性以及过渡性，尽量避免层次不齐现象的产生。其次，尺寸形状。一般，覆盖件的形状多为空间立体曲面，在覆盖件图难以完整正确的将尺寸的表达出来，需要经常借助主模型进行详细的描述，并保障两者在标注尺寸、位置、形状等方面一致性，若有不一致性，对相应部位采取相应的调整，并提供必要的补充。第三，工艺性。汽车覆盖件的工艺性，主要集中体现于所采用结构形状与尺寸的制定，覆盖材料一般采用一次成型法，为创造一个良好的拉伸条件，将翻边展开构成一个拉伸件。第四，刚性。由于覆盖件塑性变形的不均匀性，在拉延成型时，往往会使某些部位刚性较差。将这种零件应用于实践时，易于大致形式过程中产生震动，造成覆盖件受到损坏。
2 汽车覆盖件模具中常见材料
2.1 碳素工具钢
碳素工具钢属于非合金工具钢，是一种以铁元素为基体，加工性良好，使用范围较为广泛的钢种，且拥有8中不同牌号，其中在汽车覆盖件模具中应用较多的为T8A和T10A牌号的碳素工具钢。目前，在汽车覆盖件模具材料中，大量新型材料不断涌现，使得牌号相对老旧的钢种工艺特性不明显，并逐步被淘汰。
2.2 合金工具钢
合金工具钢，是一种为提高淬透性、韧性、耐磨性和耐热性，在碳素工具钢的基础之上加入铬、钼、钨、钒等合金元素的钢种，将其应用其汽车模具上，必须具备两种状态：铸态与锻态，对不同形状采取相应的钢种，例如对于形状较为复杂的凹凸模采用铸态合金工具钢。
2.3 铸铁
铸铁一般包括球墨铸铁、合金铸铁以及灰口铸铁等，能够进行火焰表面淬火，且铸造性能良好，可用作模板底座、拉延凸、凹模以及压边圈，常见的牌号有GGG70L、HT250、GG25、FCD600、GM241、QT60-2、GM338等，其中只有少数几种牌号未能完善达到上述几种性能，例如HT250、GG25以及HT200。
2.4 空冷钢
空冷钢是一种以铸代锻的高碳低合金钢，适用于1.2毫米以下钢板材，广泛应用于汽车覆盖件模具中，主要特点是工艺性好具有良好的韧性与抗高温疲劳性，热处理变形小，并具有淬透性强，淬火温度低等特点。常见牌号为SKD11、SKD61、ICD5、HMD5、AMC5、SX105V等。多被应用与制作汽车等生产线上用的模具零件，火焰淬火时加热模具刃口切料面，硬化层下又有一个高韧性的基体做衬垫，从而使模具获得较高的使用寿命。
3 汽车覆盖件模具中常见材料的热处理
对钢材料进行热处理的目的主要是为了能够在保障材料的尺寸的精准度，保障形状的完整性的前提之下，对材料内部组织结构进行一系列改变，以达到各种实际所需性能。常见的热处理工艺主要包括以下几种处理方式：第一，普通热处理、表面热处理以及化学热处理。
3.1 合金工具钢的热处理
①退火。退火是将模具加热到材料的临界温度以上，并可将温度维持一定时间段内，之后便可缓慢冷却，进而接近平衡状态的组织。能够在一定程度上降低钢材料的硬度，有效排除模具内的应力，便于工件成型。②正火。与退火相比，两者差异并不大，但是在冷却速度上具有较大的出入，正火相对于退火冷却速度较快，并且无论强度、细腻度，还是硬度与韧性逗比退火高，符合一些热处理要求不高的钢种。③细化处理。通过利用高温熔处理，是部分碳化合物完全股荣誉奥氏体中，淬火后进行高温回火，使碳化合物以极小的质点析出，进而实现高度细密的目的。④调质热处理。通常在粗加工之后，便可进行调质热处理，除用于粗加工与细加工两者之间，主要是为了能够降低热处理后发生变形以及破坏原组织的发生几率，进一步提高其综合应用能力，特别是对网状碳化合物的细化以及重新组合，具有显著的处理效果。
3.2 铸铁的表面热处理
①镀铬。对模具件进行镀铬处理能够在一定程度上改善其表面的平整度、光洁度，有效预防脱模现象的发生，能够降低对原零件的外形破坏程度，增加零件表面硬度与耐热性能，并且增强其防腐性能等。②前处理。通常情况下，钢铁零件电镀黑铬，多数以镀铜或镀镍作底镀层，而高档产品则往往以铜、镍乳白铬、黑铬组合镀层做防护装饰镀层。对铜合金零件经除油酸洗等前处理，可以直接镀黑铬，而高档产品则以镀镍作底镀层，然后再镀黑铬，防护装饰效果更好。③后处理。电镀铬产品零件经清洗吹干后，一般情况下，可通过采用前热油对其进行封闭处理，不仅能够对其形成完整的防护层，同时能够起到良好的装饰效果，或者可以通过利用有机透明涂料的喷涂，进而达到防护以及装饰两重性质的效果。
3.3 空冷钢的热处理
①对于一些淬透性较差，冷却时易出现程度不均匀、纤维裂纹等现象的高硬塑料模具钢，一般还是采用常规热处理方法，以防止热处理过程中产生变形等。②对于一些硬度在50HRC的修边模具中的修边刀以及废料刀，为提高刀体良好的韧度，可通过火焰淬火处理，以在原有韧性的基础之上，对刀体进行局部硬度的增强。③渗氮。对于一些翻边模具，通过渗氮热处理方式，以方便对模具回弹以及定性进行有效控制，将模具间隙控制在板材厚度之下，增强翻边块与板料作用力，使得板料对于气孔、裂纹、棱线及硬度要求很高，否则会造成翻边拉毛，特别是对于镀锌板零件。
4 结语
综上所述，在汽车模具制造业飞速发展的今天，工艺的提高与完善在一定程度上增加了对模具以及热处理的选择难度，部分模具制造厂由于缺乏对各式各样模具材料以及热处理的充分了解与掌握，在模具制作过程中经常出现低质量或者使用寿命短暂的模具，大大降低产品质量。因此，应当对各种汽车覆盖件模具材料以及热处理进行深入研究，优化选择方式，不仅能够延长模具的使用寿命，并且能够有效提升模具质量，增强行驶中的安全性、可靠性。
参考文献
[1] 赵昌盛.模具材料的选用与使用寿命[J].模具制造，2011，15（10）：152—154.
[2] 蔡美良.新编工模具钢金相热处理[M].北京：机械工业出版社，2010，11（14）：189-190.
[3] 李大鑫，张秀棉.模具技术现状与发展趋势综述[J].模具制造，2015，8（02）：15-17.