模具零件電鍍原理

鍍鉻是通過電化學(xué)方法在固體表面上沉積一層金屬鉻的過程，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。

某車型后側(cè)門內(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度為45~100mm的細(xì)密裂紋（見圖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)裂紋成為解決問題的關(guān)鍵。為剖析模具零件電鍍開裂的失效機(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程氫脆現(xiàn)象的控制等維度進(jìn)行分析。

模具電鍍零件熱處理工藝與焊接分析

根據(jù)沖模設(shè)計規(guī)范，拉深筋的硬度需滿足48~53HRC。為達(dá)到該技術(shù)規(guī)范，模具廠通常對拉深筋槽進(jìn)行熱處理，提升筋槽的硬度以滿足板材的成形特性。但熱處理設(shè)備與熱處理工藝選擇不當(dāng)時，會增加零件淬火后產(chǎn)生裂紋的敏感性。對壓邊圈裂紋及其周圍區(qū)域分析發(fā)現(xiàn)，裂紋主要分布于淬火或施焊過的區(qū)域，裂紋均垂直于拉深筋，裂紋長度45~100mm，且裂紋形貌與淬火裂紋極為相似，采用RMG4015裂紋測深儀（測量范圍0~99.9mm，鐵的重復(fù)性±0.1mm，檢測適宜溫度0~45℃）探測的裂紋深度為1.8~9mm。

塑料電鍍件的模具設(shè)計要點(diǎn)：

塑料電鍍件以低成本，低重量，設(shè)計靈活的特點(diǎn)，在越來越多的領(lǐng)域取代了金屬電鍍。當(dāng)然，塑料電鍍也會有鍍層脫落，起泡開裂，漏鍍麻點(diǎn)等問題的出現(xiàn)，而引起這些問題的原因也是多方面的，包含材料的選擇、結(jié)構(gòu)的設(shè)計、模具的設(shè)計、注塑工藝和電鍍工藝。

提到模具設(shè)計，我們首要關(guān)注的就是澆口的設(shè)計，針對電鍍件，設(shè)計的要點(diǎn)是要保證澆口不會產(chǎn)生過高的剪切速率和過大的剪切應(yīng)力，從而提升注塑件的電鍍品質(zhì)。

傳統(tǒng)電鍍模具修復(fù)方法：

傳統(tǒng)方法修復(fù)時往往涉及到燒焊，普通焊接溫度較高，而且輻射范圍大，會極大的破壞電鍍層。據(jù)鐵碳合金相圖可知，鑄鐵的熔化溫度至少在1148℃，遠(yuǎn)高于電鍍層的損壞溫度(700℃），而手工弧焊的電弧溫度可以達(dá)到10000℃以上，手工電焊的電弧溫度也在6000℃～8000℃，這樣電鍍層周圍很大區(qū)域都會受到電弧的熱影響。普通焊接的焊接層的余量不易控制，較大余量極易造成在研修過程中電鍍層二次損傷。