学文网摘要：文章介绍了TD覆层处理的工艺流程，技术优
针对于汽车产品，作为承载部件的白车身，基本构架是由冲压成型的零部件焊接得到，为此，作为生产过程中的第一站，冲压零部件的质量保障尤为重要。冲压件常见问题为回弹、缩颈、拉伤等，本文着重讲诉针对大型冲压件表面拉伤问题，在模具制造时的有效预防措施。为提高冲压产品质量，增加冲压成型模具的使用寿命，在上世纪，日本丰田中央研究所发明了TD覆层处理技术，应用于冲压成型模具上，使冲压产品表面的拉伤问题得到了有效的控制和解决。
1 TD覆层处理技术
模具的TD覆层处理是一种表面超硬化处理技术，其原理是在850～1050℃的高温下，通过热扩散作用于模具拉延成型表面，形成一层数微米至数十微米的金属碳化层。其工艺处理过程为：凸凹模确定―表面处理―脱脂―装吊―预热―TD覆层处理―淬火―回火―清理―抛光―检验入库。
TD覆层处理的综合性能优于其它表面处理方法。目前常用的表面处理方法还有镀硬铬、渗氮、PVD、CVD、PCVD等。镀铬表面硬度相对较低，仅900～1000Hv，容易磨损，而且膜基结合力较小，镀层容易剥落；渗氮表面硬度与镀铬表面硬度接近，容易磨损；PVD表面硬度较高，2000～2300 Hv，但膜基结合力较小，镀层容易剥落；CVD和TD覆层处理均有极高的表面硬度及优良的膜基结合力，但CVD处理过程中的排放物对环境污染较大。
然而不是所有的模具都能够进行TD覆层处理，它必须满足以下四个条件：
（1）模具材料含碳量不得低于0.35%，高碳钢和高碳合金工具钢比较适合进行TD处理。 目前汽车模具生产高强度，厚板料的制件，Cr12MoV， SKD II使用的比较多。
（2）模具材料要有很好的淬透性，因为TD处理后的模具镶块要进行淬火，回火处理，经过处理的镶块本身的含碳量会有所下降，影响镶块材料的淬透性。
（3）受TD处理设备和成本的限制，需要进行TD处理的模具镶块尺寸尽量控制在500mm×1000mmm以内。
（4）对镶块表面的要求：不能有表面缺陷，否则TD覆层容易剥落；应有较小的表面粗糙度，否则会增加后续打磨处理的时间，影响生产效率；对于已经进行过其它表面处理的模具，需要去除表面处理层后才能进行TD处理。
2 TD覆层处理在汽车冲压成型模具中的应用
TD覆层处理主要应用在板料较厚（通常在2.0mm以上），材质强度较高（通常在600MPa以上），拉延深度较大的冲压件成型模具上，例如，汽车车身纵梁在整车中起着重要的承载作用，处于安全和节能的考虑，越来越多地使用高强钢和厚板料，无论是高强钢还是厚板料，其冲压或成形的模具都要承受极高的成形压力，工件表面和模具表面容易拉伤。国产某车型右中纵梁，钢板料材质为SPH780，料厚为2.6mm，成型深度为147mm，拔模角度为5度，根据工艺分析，该件极易出现拉伤现象，为此，对拉延序模具进行TD覆层处理，有效的避免改问题的发生。
2.1 制件与模具拉伤的危害
拉伤主要是工件表面与模具凸模、凹模表面黏着磨损而形成的，其主要危害体现在：
（1）拉伤处属于表面缺陷，容易产生应力集中，在投入使用后此处容易开裂。
（2）拉伤部位在喷漆之后会严重影响喷涂质量，漆膜与金属表面有缝隙，伴随使用中的震动，此处易破裂进气进水，出现锈渍，影响使用寿命。
（3）需耗费大量的人力物力抛光处理拉伤件。
（4）模具一旦拉伤，就会造成车间停线，就需要钳工***进行模具表面剖光打磨，严重的还需要线下淬火增加硬度然后再打磨上线，但处理之后的模具还会出现拉伤的现象，且反复修磨使模具尺寸发生变化，导致工件尺寸变化。
2.2 制件拉伤解决措施
通过多年生产实践，在模具表面没有采取其他措施的情况下，当冲压成型力较大时，拉伤问题都会发生。如果制件数量较少，且对拉延的充分性要求不高，可通过暂时较少摩擦系数的方法消除拉伤现象，例如在凹模表面，压边圈与毛坯接触面，及与凹模和压边圈相接触的毛坯表面均匀涂抹一层剂（在凸模表面或与凸模接触的毛坯表面不能涂剂），或在工件与模具之间增加隔离物。如果是大批量生产，通常情况是对模具进行表面处理，这是当前应用最广的方法。如果成型力相对较小，可对模具表面进行渗碳、渗氮处理，如果成型力稍大，可对模具表面进行镀铬处理，如果成型力较大，基本上都采用TD覆层处理。TD处理利用其高耐磨、抗粘结性能，从根本上解决成形类模具的表面拉伤零件和粘料问题，提高产品质量和模具使用寿命。
国产某车型纵梁模具凸模，凹模镶块，材质采用SKD11，镶块尺寸控制在800×200以内，经过表面精加工后，分批分次，逐一对每套模具的镶块进行TD处理。TD覆层处理后的模具耐磨性能可以提高几倍，甚至几十倍，控制TD覆层厚度为8-12μm，硬度为58-62HRC，完全符合TD覆层处理工艺的技术指标。该措施避免了因拉伤而产生的模具维修和制件返修，避免了停机修模或者换模次数，实际产生的纵梁外观质量也有足够的保证。
2.3.TD覆层模具的维护和保养
TD覆层处理不是一劳永逸的，为了延长模具的使用寿命，提高冲压件的质量，需要定期对模具进行保养维护。每当生产完一批制件后，要及时将模具凸模，凹模拆开，用热水彻底冲洗，除净油污，铁屑和砂粒等异物，最后用压缩空气吹干，避免生锈。经过一定的批量生产后，用超细油石（800～1200目）沿着走料方向反复推轻推模具，直接到手感光滑为止。另外还要注意板料清洁，以免破坏TD覆层，即在冲压生产之前将钢板料用塑料薄膜进行包裹。
3结论
通过多年生产实践，对比新老模具的制件状态，TD覆层处理在避免冲压成形零件模具拉伤问题上，是最有效的方法之一。
参考文献：
[1]谢志雄，董仕节.TD处理技术及其应用[J].新技术新工艺，2004，12：58.
[2]彭智虎.TD覆层处理技术[J].汽车制造业，2007势，对模具的要求以及其在汽车冲压成型模具中的应用，指出了该技术在应用中的一些注意事项。
关键词：TD覆层处理技术 汽车 纵梁 拉伤
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