表面鍍鉻在汽車冷沖壓模具上的應用

2018-08-23 14:55:57·
 
新車型冷沖壓模具批量生產(chǎn)后, 由于拉延模具材料大多數(shù)為HT300, 耐磨度有限。根據(jù)新模具維護要求, 為提升模具表面硬度, 耐磨性及使用壽命, 同時提高零件質量, 減少了維修成本。需對外板零件以及拉延深度較大的內(nèi)板零件模具的拉延模進行表面強化鍍鉻處理。
摘要

新車型冷沖壓模具批量生產(chǎn)后, 由于拉延模具材料大多數(shù)為HT300, 耐磨度有限。根據(jù)新模具維護要求, 為提升模具表面硬度, 耐磨性及使用壽命, 同時提高零件質量, 減少了維修成本。需對外板零件以及拉延深度較大的內(nèi)板零件模具的拉延模進行表面強化鍍鉻處理。

一、鍍鉻

鍍鉻泛指電鍍鉻, 是在各種基體表面鍍一層較厚的鉻鍍層, 它的厚度一般在20μm以上, 硬度在HV800 (HRC60°) 以上, 利用鉻的特性提高零件的硬度、耐磨、耐溫和耐蝕等性能。被廣泛運用于冷沖壓模具表面電鍍, 主要是沖壓拉延模具的上模, 下模及壓邊圈。
鍍鉻中使用的鉻是一種微帶天藍色的銀白色金屬。電極電位雖位很負, 但它有很強的鈍化性能, 大氣中很快鈍化, 顯示出具有貴金屬的性質, 所以模具鍍鉻層是陰極鍍層。鉻層在大氣中很穩(wěn)定, 能長期保持其光澤, 在堿、硝酸、硫化物、碳酸鹽以及有機酸等腐蝕介質中非常穩(wěn)定, 但可溶于鹽酸等氫鹵酸和熱的濃硫酸中。

二、冷沖壓模具鍍鉻的好處

(1)使模具表面平整, 光潔, 減少灰塵, 保證產(chǎn)品的光潔, 減少外板零件凹凸及拉傷, 穩(wěn)定產(chǎn)品質量, 提高生產(chǎn)效率。
(2)模具材質以HT300和球墨鑄鐵為主, 表面鍍鉻后, 減緩氧化, 生銹。
(3)模具鍍鉻后可增強其表面硬度 (≥HR65) , 耐高溫達500℃, 耐腐蝕, 防酸, 耐磨損, 耐高溫。
(4)降低模具維修頻率和制件的返修數(shù)量, 節(jié)約維修工時, 節(jié)約成本。

三、冷沖壓模具鍍鉻的原理

冷沖壓模具鍍鉻技術是一種用電化學方法在機體表面沉積金屬或金屬化處理的一種技術。它能使均勻溶解在溶液中的金屬離子, 有序的在鍍液中或機體表面接觸獲得電子, 還原成金屬原子并沉積在機體表面形成一層金屬鍍層。電鍍時, 鍍層金屬做陽極, 被氧化成陽離子, 進入電鍍液待電鍍的模具做陰極, 鍍層金屬的陽離子在模具表面被還原成鍍層。



圖1 電鍍原理圖

四、模具鍍鉻技術指標

(1)鍍層厚度:模具鍍鉻層厚度為 (10~30u) , 平面鍍層厚度為 (10~15u) , R角度層厚度為 (20~30u) , 需保證型面鍍層厚度均勻, 使用電鍍膜厚計測量。
(2)鍍層硬度:HV850以上 (JIS規(guī)格為HV750) , 使用電子硬度計測量。
(3)鍍層質量:模具表面光潔度應達汽車沖壓成型行業(yè)標準 (表面粗糙度0.8以下執(zhí)行) 。
(4)鍍層附著力及使用壽命:鍍層應具有足夠的附著力, 保證在使用過程中只可以出現(xiàn)由模具修理及生產(chǎn)磨損引起的正常變薄, 不能出現(xiàn)成片鍍層脫落。
(5)鍍層覆蓋所有型面, 電鍍后模具外觀顏色需恢復到鍍前顏色。

五、模具電鍍工藝流程



圖2

六、沖壓模具鍍鉻常見故障及糾正方法



七、結語

沖壓模具鍍鉻針對新車型模具量產(chǎn)2萬次左右后, 模具性能基本穩(wěn)定, 為保證模具表面硬度和強度, 減少零件拉傷, 確保制件的質量及精度, 提出的一種維護模具的工藝。對已經(jīng)量產(chǎn)已久的模具, 若型面有拉傷也可以進行電鍍處理。

作者:趙應多 來源:中國高新區(qū)
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