發布日期：2022-10-09 點擊率：102
摘要：介紹用電火花強化恢復模具尺寸精度，并用電刷鍍降低強化層表面粗糙度值兩種工藝方法對冷擠壓模具進行綜合修復。修復后的冷擠壓模具有更好的使用性能并延長模具壽命。
一、問題的提出
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。模具經熱處理，雖然硬度和耐磨性有很大提高，但模具工作時既要承受很大的沖擊力，又要承受原材料的強烈摩擦，其型腔表面的磨損仍然相當嚴重，使用壽命低。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廢。以該件年產量 200萬件計，僅此零件加工而報廢的凹、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廢，是影響該廠產品成本的一大難題。
二、模具尺寸精度的電火花強化修復
冷擠壓模具修復，首先是要恢復原有的尺寸精度，且保證足夠的強度。筆者先后試用鍍硬鉻、噴熔法修復模具。這兩種方法均能使模具恢復原有的尺寸精度，但修復后的表面性能均不理想，特別是后者變形情況嚴重。經研究，筆者選定電火花強化方法修復模具，基本達到了預期的修復目的。
1．電火花強化工藝（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：振動器接正極，工件接負極；3）運動速度：振動器與工件相對運動速度為0．5－1．5m／min；4）強化時間：均勻涂覆至所需尺寸。
2．強化結果
檢測經電火花強化修復的凹模后發現，原先超差的尺寸均已修復，表面硬度69HRC，表面粗糙度值為Ra1．60μm，修復后的凹模尺寸精度和表面硬度均已達到技術要求，但表面粗糙度Ra值未達到技術要求，這將影響模具型腔表面的耐磨性、抗腐蝕性、工件表面質量和脫模性等。
三、模具強化層表面粗糙度的刷鍍修復
1．電刷鍍工藝過程（以經過電火花強化處理后的凹模為例）
設備：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除油法，它在電流的作用下具有較強的去油污能力。電凈工藝如下：電極接相：正接法；操作電壓：12－16V；鍍筆與工件相對運動速度：12－14m／min；電凈時間：30－60s
沖洗：用自來水沖洗干凈。
2）活化
活化是通過電化學和機械摩擦的作用，去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結合。活化必須在電凈徹底的基礎上進行，不同的基體對活化液的成分要求也各不相同。筆者采用1號活化液并采用如下工藝：電極接相：正接法；操作電壓：12－16V；鍍筆與工件相對運動速度：10－16m／min；活化時間：30－60s；沖洗：用自來水沖洗干凈。
3）刷鍍表面層
由于刷鍍的鍍液種類很多，一般根據具體的刷鍍表面層技術要求合理選擇或配制。該擠壓凹模要求鍍液應有很好的耐磨性和表面質量，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；操作電壓：12－15V；鍍筆與工件相對運動速度：10－15m／min；沖洗：自來水沖洗干凈。
2．刷鍍結果
檢測經電刷鍍修復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。筆者進行了微磨損試驗機耐磨性試驗，并以新凹模為參照件，兩者進行比較表明，強化后又經刷鍍的表面層耐磨性為新凹模表面耐磨性兩倍多。在耐磨性試驗中，亦對鍍層與強化層、強化層與基體之間的接合狀況進行觀察，末出現任何起皮或脫落現象。
四、結語
在試驗的基礎上，又進行了小批量報廢模具的修復，投人使用后發現，在相同的加工條件下，經修復的模具，每副凹、凸模加工零件數上升到8000－10000件，且加工的零件表面質量明顯改善。
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