關(guān)于模具電鍍表面處理技術(shù)

模具電鍍耐磨復(fù)合鍍層

復(fù)合鍍，是采用電鍍或化學(xué)鍍的方法，在溶液中加入不溶性的有機(jī)和無(wú)機(jī)的固體微粒，與基質(zhì)金屬共沉積而形成復(fù)合鍍層。耐磨復(fù)合鍍的基質(zhì)金屬有鎳、銅、鈷、鉻和一些合金，也可采用化學(xué)鍍鎳磷合金，使用的分散劑有氧化物、碳化物、硼化物、氮化物以及金剛石等各種硬質(zhì)固體微粒。這類(lèi)鍍層不僅硬度高、耐磨性好、能降低摩擦件的磨損，同時(shí)也具有良好的抗高溫能力，故有“金屬陶瓷”之稱(chēng)。

復(fù)合鍍層在400℃高溫時(shí)，仍具有優(yōu)異的耐磨性，展示出優(yōu)異的抗粘著磨損性能。尿烷橡膠模具，經(jīng)含15%Vol氟化石墨微粒鎳鍍層處理的，不使用脫模劑，在成型溫度高的工程塑料的成型中，經(jīng)此處理的模具有成效。

模具零件電鍍?cè)?/p>

鍍鉻是通過(guò)電化學(xué)方法在固體表面上沉積一層金屬鉻的過(guò)程，電解液為鉻酸溶液，模具零件為陰極，在特定的電壓和電流密度的陽(yáng)極上進(jìn)行氧化反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，在陰極上發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，從而析出鉻并附著在模具零件表面。

某車(chē)型后側(cè)門(mén)內(nèi)板壓邊圈結(jié)構(gòu)，材質(zhì)為GM246，質(zhì)量6.4×103kg，其筋條厚度分別為30、40mm，符合模具筋條≥30mm的技術(shù)規(guī)范。為改善鈑金拉傷缺陷，對(duì)其進(jìn)行電鍍處理以提升模具零件的硬度與降低型面粗糙度。跟蹤模具零件電鍍后的生產(chǎn)狀態(tài)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)約1200沖次后鈑金表面出現(xiàn)多條可視的拉傷，檢查壓邊圈發(fā)現(xiàn)其表面也存在多處長(zhǎng)度為45~100mm的細(xì)密裂紋（見(jiàn)圖4（b）），且模具零件裂紋與鈑金拉傷處完全吻合。因此，如何規(guī)避電鍍后模具零件表面出現(xiàn)裂紋成為解決問(wèn)題的關(guān)鍵。為剖析模具零件電鍍開(kāi)裂的失效機(jī)理，聯(lián)合鑄造廠、模具廠及模具鍍鉻廠家三方，分別從模具結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、模具鑄件質(zhì)量、模具熱處理工藝及模具電鍍過(guò)程氫脆現(xiàn)象的控制等維度進(jìn)行分析。

為確認(rèn)模具電鍍結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是否充分，采用有限元軟件ANSYS對(duì)壓邊圈進(jìn)行靜力學(xué)分析，模擬模具在鈑金沖壓成形過(guò)程中的靜力學(xué)響應(yīng)。由鈑金成形原理可知，拉深到底前瞬間壓邊圈受力蕞大。由于本案例只需定性檢測(cè)壓邊圈的受力情況，為加快計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度，對(duì)壓邊圈受力分析進(jìn)行簡(jiǎn)化，簡(jiǎn)化模型。其中，壓邊圈上表面受力可簡(jiǎn)化為均勻加載至管理面與平衡塊豎直方向上的合力F1；壓邊圈下側(cè)受力可簡(jiǎn)化為均勻加載至其頂桿腿豎直方向上的合力F2。