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冷擠壓模具

某自行車零件廠采用冷擠壓工藝加工某些自行車零件,零件材料為Q235。采用淬火后低溫回火工藝,硬度為58-62HRC;型腔表面粗糙度值為Ra0.80μm。模具經(jīng)熱處理,固然硬度和耐磨性有很大提高,但模具工作時(shí)既要蒙受很大的沖擊力,又要蒙受原材料的強(qiáng)烈摩擦,其型腔表面的磨損仍然相當(dāng)嚴(yán)重,應(yīng)用壽命低。以飛芯成型模中的凹模、凸模為例,在正常情況下一副凹、凸模僅加12500-3000件,就因模具尺寸超差而報(bào)廢。以該件年產(chǎn)量200萬件計(jì),僅此零件加工而報(bào)廢的凹、凸模就有近千副,再加上其它零件加工的冷擠壓模的同類報(bào)廢,是影響該廠產(chǎn)品本錢的一大艱苦。

  2模具尺寸精度的電火花強(qiáng)化修復(fù)

  冷擠壓模具修復(fù),首先是要恢復(fù)原有的尺寸精度,且保證足夠的強(qiáng)度。筆者先后試用鍍硬鉻、噴熔法修復(fù)模具。這兩種方法均能使模具恢復(fù)原有的尺寸精度,但修復(fù)后的表面性能均不幻想,特別是后者變形情況嚴(yán)重。經(jīng)研究,筆者選定電火花強(qiáng)化方法修復(fù)模具,基礎(chǔ)達(dá)到了預(yù)期的修復(fù)目標(biāo)。

  2.1電火花強(qiáng)化工藝(以凹模為例)

  表面硬度:58-62HRC;表面粗糙度值:Ra0.8μm;電極棒:合金棒。

  工藝過程為1)表面處理:用酒精或汽油清洗滁盡油污;2)電極連接:振動(dòng)器接正極,工件接負(fù)極;3)運(yùn)動(dòng)速度:振動(dòng)器與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為0.5-1.5m/min;4)強(qiáng)化時(shí)間:均勻涂覆至所需尺寸。

  2.2強(qiáng)化成果

  檢測(cè)經(jīng)電火花強(qiáng)化修復(fù)的凹模后發(fā)明,本來超差的尺寸均已修復(fù),表面硬度69HRC,表面粗糙度值為Ra1.60μm,修復(fù)后的凹模尺寸精度和表面硬度均已達(dá)到技巧請(qǐng)求,但表面粗糙度Ra值未達(dá)到技巧請(qǐng)求,這將影響模具型腔表面的耐磨性、抗腐化性、工件表面質(zhì)量和脫模性等。

  3模具強(qiáng)化層表面粗糙度的刷鍍修復(fù)

  3.1電刷鍍工藝過程(以經(jīng)過電火花強(qiáng)化處理后的凹模為例)

  設(shè)備:ZKDN型刷鍍電源;模具:表面硬度69HRC;電極:石墨;鍍液:鎳鎢合金。

  l)電凈

  電凈是刷鍍工藝中采用的一種電化學(xué)除油法,它在電流的作用下具有較強(qiáng)的往油污才能。電凈工藝如下:電極接相:正接法;把持電壓:12-16V;鍍筆與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度:12-14m/min;電凈時(shí)間:30-60s

  沖刷:用自來水沖刷干凈。

  2)活化

  活化是通過電化學(xué)和機(jī)械摩擦的作用,往除基體表面上的金屬氧化物,使其顯露出新的金相組織,從而保證金屬鍍層與基體金屬的聯(lián)合?;罨匦柙陔妰魪氐椎幕A(chǔ)上進(jìn)行,不同的基體對(duì)活化液的成分請(qǐng)求也各不雷同。筆者采用1號(hào)活化液并采用如下工藝:電極接相:正接法;把持電壓:12-16V;鍍筆與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度:10-16m/min;活化時(shí)間:30-60s;沖刷:用自來水沖刷干凈。

  3)刷鍍表面層

  由于刷鍍的鍍液種類很多,一般根據(jù)具體的刷鍍表面層技巧請(qǐng)求公平選擇或配制。該擠壓凹模請(qǐng)求鍍液應(yīng)有很好的耐磨性和表面質(zhì)量,故選用了鎳鎢合金鍍液。具體工藝過程如下:電極接相:正接法;把持電壓:12-15V;鍍筆與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度:10-15m/min;沖刷:自來水沖刷干凈。

  3.2刷鍍成果

  檢測(cè)經(jīng)電刷鍍修復(fù)的凹模表面性能表明,刷鍍后的表面硬度為58HRC,表面粗糙度值為Ra0.5μm。筆者進(jìn)行了微磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)耐磨性實(shí)驗(yàn),并以新凹模為參照件,兩者進(jìn)行比擬表明,強(qiáng)化后又經(jīng)刷鍍的表面層耐磨性為新凹模表面耐磨性兩倍多。在耐磨性實(shí)驗(yàn)中,亦對(duì)鍍層與強(qiáng)化層、強(qiáng)化層與基體之間的接合狀態(tài)進(jìn)行觀察,末呈現(xiàn)任何起皮或脫落現(xiàn)象。

  4結(jié)語

  在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,又進(jìn)行了小批量報(bào)廢模具的修復(fù),投人應(yīng)用后發(fā)明,在雷同的加工條件下,經(jīng)修復(fù)的模具,每副凹、凸模加工零件數(shù)上升到8000-10000件,且加工的零件表面質(zhì)量明顯改良。
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