一、问题的提出
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,虽然硬度和耐磨性有很大提高,但模具工作时既要承受很大的冲击力,又要承受原材料的强烈摩擦,其型腔表面的磨损仍然相当严重,使用寿命低。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,是影响该厂产品成本的一大难题。
二、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理想,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,基本达到了预期的修复目的。
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.强化结果
检测经电火花强化修复的凹模后发现,原先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术要求,但表面粗糙度Ra值未达到技术要求,这将影响模具型腔表面的耐磨性、抗腐蚀性、工件表面质量和脱模性等。
三、模具强化层表面粗糙度的刷镀修复
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去油污能力。电净工艺如下:电极接相:正接法;操作电压:12-16V;镀笔与工件相对运动速度:12-14m/min;电净时间:30-60s 。
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