某自行车零件厂采用冷挤压工艺加工某些自行车零件,零件材料为Q235。采用淬火后低温回火工艺,硬度为58-62HRC;型腔表面粗糙度值为Ra0.80μm。模具经热处理,固然硬度和耐磨性有很大提高,但模具工作时既要蒙受很大的冲击力,又要蒙受原材料的强烈摩擦,其型腔表面的磨损仍然相当严重,应用寿命低。以飞芯成型模中的凹模、凸模为例,在正常情况下一副凹、凸模仅加12500-3000件,就因模具尺寸超差而报废。以该件年产量200万件计,仅此零件加工而报废的凹、凸模就有近千副,再加上其它零件加工的冷挤压模的同类报废,是影响该厂产品本钱的一大艰苦。
2模具尺寸精度的电火花强化修复
冷挤压模具修复,首先是要恢复原有的尺寸精度,且保证足够的强度。笔者先后试用镀硬铬、喷熔法修复模具。这两种方法均能使模具恢复原有的尺寸精度,但修复后的表面性能均不幻想,特别是后者变形情况严重。经研究,笔者选定电火花强化方法修复模具,基础达到了预期的修复目标。
2.1电火花强化工艺(以凹模为例)
表面硬度:58-62HRC;表面粗糙度值:Ra0.8μm;电极棒:合金棒。
工艺过程为1)表面处理:用酒精或汽油清洗滁尽油污;2)电极连接:振动器接正极,工件接负极;3)运动速度:振动器与工件相对运动速度为0.5-1.5m/min;4)强化时间:均匀涂覆至所需尺寸。
2.2强化成果
检测经电火花强化修复的凹模后发明,本来超差的尺寸均已修复,表面硬度69HRC,表面粗糙度值为Ra1.60μm,修复后的凹模尺寸精度和表面硬度均已达到技巧请求,但表面粗糙度Ra值未达到技巧请求,这将影响模具型腔表面的耐磨性、抗腐化性、工件表面质量和脱模性等。
3模具强化层表面粗糙度的刷镀修复
3.1电刷镀工艺过程(以经过电火花强化处理后的凹模为例)
设备:ZKDN型刷镀电源;模具:表面硬度69HRC;电极:石墨;镀液:镍钨合金。
l)电净
电净是刷镀工艺中采用的一种电化学除油法,它在电流的作用下具有较强的往油污才能。电净工艺如下:电极接相:正接法;把持电压:12-16V;镀笔与工件相对运动速度:12-14m/min;电净时间:30-60s
冲刷:用自来水冲刷干净。
2)活化
活化是通过电化学和机械摩擦的作用,往除基体表面上的金属氧化物,使其显露出新的金相组织,从而保证金属镀层与基体金属的联合。活化必需在电净彻底的基础上进行,不同的基体对活化液的成分请求也各不雷同。笔者采用1号活化液并采用如下工艺:电极接相:正接法;把持电压:12-16V;镀笔与工件相对运动速度:10-16m/min;活化时间:30-60s;冲刷:用自来水冲刷干净。
3)刷镀表面层
由于刷镀的镀液种类很多,一般根据具体的刷镀表面层技巧请求公平选择或配制。该挤压凹模请求镀液应有很好的耐磨性和表面质量,故选用了镍钨合金镀液。具体工艺过程如下:电极接相:正接法;把持电压:12-15V;镀笔与工件相对运动速度:10-15m/min;冲刷:自来水冲刷干净。
3.2刷镀成果
检测经电刷镀修复的凹模表面性能表明,刷镀后的表面硬度为58HRC,表面粗糙度值为Ra0.5μm。笔者进行了微磨损实验机耐磨性实验,并以新凹模为参照件,两者进行比拟表明,强化后又经刷镀的表面层耐磨性为新凹模表面耐磨性两倍多。在耐磨性实验中,亦对镀层与强化层、强化层与基体之间的接合状态进行观察,末呈现任何起皮或脱落现象。
4结语
在实验的基础上,又进行了小批量报废模具的修复,投人应用后发明,在雷同的加工条件下,经修复的模具,每副凹、凸模加工零件数上升到8000-10000件,且加工的零件表面质量明显改良。
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