一种汽车用大型覆盖件拉延模具的修复方法
【专利摘要】本发明涉及汽车专用模具的表面修复领域，具体地说是一种汽车用大型覆盖件拉延模具的修复方法，解决现有技术中大型拉延模具磨损面积大、整体尺寸不能满足精度要求时，难以采用喷涂、堆焊和电刷镀等技术修复的问题。利用化学镀技术对汽车大型拉延模具进行整体表面修复和强化，使模具表面形成光滑、无孔隙、厚度均匀、提高模具表面硬度，延长模具使用寿命的镀层，用于汽车大型拉延模具的再修复过程。本发明通过使用本发明研制的镍磷化学镀配方，在拉延模具表面镀覆一层均匀致密的、光滑无孔隙的镍磷镀层，镀层无孔隙、表面光滑且厚度均匀，降低拉延模具基体表面的摩擦系数，增强基体的硬度，可以提高拉延模具的使用寿命。
【专利说明】一种汽车用大型覆盖件拉延模具的修复方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及汽车专用模具的表面修复领域，具体地说是一种汽车用大型覆盖件拉 延模具的修复方法。
【背景技术】
[0002] 模具在汽车制造中具有极其重要的作用，各种模具种类繁多，特别是大型覆盖件 拉延模具是汽车生产的关键性工艺装备，其结构尺寸大，模具型面形状复杂，对模具的尺寸 精度和表面质量要求极高。模具在使用中经过长时间的冲压和拉延，造成模具表面磨损或 损坏，尺寸精度达不到使用的要求，严重影响汽车整装的产品质量。因此，模具的再修复技 术日益受到汽车厂家的重视，特别是大型覆盖件拉延模具的再制造。
[0003] 模具的修复方法很多，目前许多大型汽车厂家在实际现场操作中，最经济、最切实 可行的方法是采用喷涂、堆焊和电刷镀等技术修复模具。对于模具的局部修复这些方法很 方便，灵活实用。但是对于使用时间长的大型拉延模具的修复，由于模具磨损面积大，整体 尺寸不能满足精度的要求时，用这些方法修复就显得束手无策。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种汽车用大型覆盖件拉延模具的修复方法，解决现有技术 中大型拉延模具磨损面积大、整体尺寸不能满足精度要求时，难以采用喷涂、堆焊和电刷镀 等技术修复的问题。
[0005] 为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
[0006] -种汽车用大型覆盖件拉延模具的修复方法，利用化学镀技术对汽车大型拉延模 具进行整体表面修复和强化，使模具表面形成光滑、无孔隙、厚度均匀、提高模具表面硬度， 延长模具使用寿命的镀层，用于汽车大型拉延模具的再修复过程。
[0007] 所述的汽车用大型覆盖件拉延模具的修复方法，化学镀液以次亚磷酸钠作为还原 齐IJ，硫酸镍作为主盐，附加络合剂、加速剂、稳定剂，其酸性镀液配方如下：
[0008] 主盐：
[0009] 硫酸镍 NiS04 · 6H20 :20 ?30g/l ;
[0010] 还原剂：
[0011] 次亚磷酸钠 NaH2P02 · H20 :30 ?40g/l ;
[0012] 络合剂：
[0013] 乙酸钠 NaAC · 3H20 :20 ?24g/l ;
[0014] DL-苹果酸 CH0HCH2 (C00H) 2 :5 ?25g/l ;
[0015] 乳酸 CH3CH0HC00H :5 ?25g/l ;
[0016] 丙酸 C2H5C00H :5 ?25g/l ;
[0017] 加速剂：
[0018] 丁二酸（CH2C00H)2 :5 ?25g/l ;
[0019] 稳定剂：
[0020] 乙酸铅（Pb2+) :1 ?3ppm ;
[0021] 硫脲 H2NCSNH2 :0· 5 ?5ppm ;
[0022] 余量为水。
[0023] 所述的汽车用大型覆盖件拉延模具的修复方法，化学镀液应用在汽车大型拉延模 具处理中，使拉延模具置于容器内，在拉延模具表面化学镀镍磷镀层，化学镀液在拉延模具 表面的催化作用下，经控制化学还原法进行的镍磷沉积过程，经控制化学还原法进行的镍 磷的沉积过程。
[0024] 所述的汽车用大型覆盖件拉延模具的修复方法，拉延模具处理包括除油、喷砂、活 化、化学镀以及镀后处理，具体步骤如下：
[0025] (1)除油
[0026] 拉延模具用酒精擦洗2?3次后，放入加热炉中加热除油，温度：300?380°C，保 温2?10小时；
[0027] (2)喷砂除锈
[0028] 拉延模具表面喷砂：用180?300目氧化铝金刚砂进行表面喷砂处理，喷砂后吹 净；
[0029] (3)活化
[0030] 采用浓度为5?15被％的H2S04作为活化液，在室温下活化时间为：1?10分钟；
[0031] ⑷化学镀
[0032] 将所述镀液各成分均匀混合后进行化学镀，化学镀工艺参数如下温度：85? 90°C，pH :4. 4?4. 8,装载比：1?2dm2/l，时间1?3小时；镀后水洗、无水乙醇浇洗、加热 烘干；
[0033] (5)后处理
[0034] 采用Cr03进行封孔处理，工艺参数：Cr03 :1?10g/l，余量为水；温度：70?85°C， 时间：10?20分钟，最后进行热处理300?380°C，1?4小时，不需要镀镍表面进行喷漆。
[0035] 所述的汽车用大型覆盖件拉延模具的修复方法，修复层厚度为15?40微米。
[0036] 所述的汽车用大型覆盖件拉延模具的修复方法，修复层厚度优选为15?20微米 或25?30微米。
[0037] 所述的汽车用大型覆盖件拉延模具的修复方法，化学镀的镀速10?15微米/小 时。
[0038] 所述的汽车用大型覆盖件拉延模具的修复方法，化学镀的镀速优选为13?14微 米/小时或11?13微米/小时。
[0039] 所述的汽车用大型覆盖件拉延模具的修复方法，化学镀后水洗、无水乙醇浇洗、力口 热60?70°C烘干。
[0040] 本发明的设计思想是：把镀液中的镍离子还原沉积在具有催化活性的拉延模具表 面，使拉延模具基体表面镀覆一层均匀致密的、光滑无孔隙的镍磷镀层，对拉延模具起到保 护、提高硬度、增加耐磨性和满足修复尺寸的作用。
[0041] 本发明的有益效果如下：
[0042] 1.通过使用本发明研制的镍磷化学镀配方，在拉延模具表面镀覆一层均匀致密 的、光滑无孔隙的镍磷镀层，镀层无孔隙、表面光滑且厚度均匀，降低拉延模具基体表面的 摩擦系数，增强基体的硬度，可以提高拉延模具的使用寿命。
[0043] 2.本发明采用多重络合剂以及加速齐IJ、稳定剂，提高了镀液稳定性，施镀速度可以 调节，镀层厚度可以控制。
[0044] 3.本发明采用浓度为5?15被％的H2S04作为活化液，可以除去试样表面上的极 薄氧化膜，提高镍磷镀层的附着力。
【专利附图】
【附图说明】
[0045] 图1为本发明上模施镀部位试片分布图。
[0046] 图2为本发明下模施镀部位试片分布图。
【具体实施方式】
[0047] 下面通过实施例进一步详述本发明。
[0048] 实施例1
[0049] 在阁瑞斯汽车拉延模具表面采用本发明方法进行施镀，按如下步骤依次操作：
[0050] (1)除油
[0051] 拉延模具用酒精擦洗2次后放入加热炉中加热除油（温度：310°C )，保温4小时。
[0052] (2)喷砂除锈
[0053] 拉延模具表面喷砂：用180目氧化铝金刚砂进行表面喷砂处理，喷砂后吹净。
[0054] (3)活化
[0055] 采用浓度为8wt %的H2S04作为活化液，在室温下活化时间为5分钟，为了除去试 样表面上的极薄氧化膜，应在进行化学镀之前，进行活化处理。
[0056] (4)化学镀
[0057] 酸性镀液配方如下：
[0058] 硫酸镍：27g/l ;
[0059] 次亚磷酸钠：30g/l ;
[0060] 乙酸钠：20g/l ;
[0061] DL-苹果酸：12g/l ;
[0062] 乳酸：10g/l;
[0063] 丙酸：10g/l;
[0064] 丁二酸：16g/l;
[0065] 乙酸铅：lppm;
[0066] 硫脲：2ppm ;
[0067] 余量为水。
[0068] 将所述化学镀液各成分依次加入均匀混合后进行化学镀，化学镀工艺参数如下：
[0069] 温度：85?901：，时间：2小时，？!1:4.6，装载比 ：1.2(11112/1，镀速13?14微米/小 时，镀液中各种离子在金属表面的催化作用下，经化学还原沉积过程，镍磷合金沉积于施镀 拉延模具表面。
[0070] (5)后处理
[0071] 采用Cr03进行封孔处理，处理工艺参数：
[0072] Cr03 :3g/l，余量为水；温度：78?82°C，时间：15分钟。镀后水洗、无水乙醇浇洗、 加热60?70°C烘干。
[0073] 后热处理：300°C，4小时，未镀表面进行喷漆保护。
[0074] 经上述处理，获得镀层（修复层）厚度为25?28微米，镀层光滑、无孔隙、厚度均 匀、提高磨具的硬度，可以延长拉延模具的使用寿命。
[0075] 为了检验镀层质量每个拉延模具都进行挂片实验：试片挂在拉延模具的不同位置 同时施镀，其性能代表相应位置拉延模具镀层的性能。如图1-图2所示，本实施例分别采 用四个试片挂在拉延模具的不同部位（上模施镀部位和下模施镀部位）。
[0076] 拉延模具的使用寿命，主要与拉延模具表面的硬度和结合强度有关。施镀后的拉 延模具性能见表1(挂片实验）。
[0077] 表 1
[0078]
【权利要求】
1. 一种汽车用大型覆盖件拉延模具的修复方法，其特征在于，利用化学镀技术对汽车 大型拉延模具进行整体表面修复和强化，使模具表面形成光滑、无孔隙、厚度均匀、提高模 具表面硬度，延长模具使用寿命的镀层，用于汽车大型拉延模具的再修复过程。
2. 按照权利要求1所述的汽车用大型覆盖件拉延模具的修复方法，其特征在于，化学 镀液以次亚磷酸钠作为还原剂，硫酸镍作为主盐，附加络合剂、加速剂、稳定剂，其酸性镀液 配方如下： 主盐： 硫酸镍 NiS04 · 6H20 :20 ?30g/l ; 还原剂： 次亚磷酸钠 NaH2P02 · H20 :30 ?40g/l ; 络合剂： 乙酸钠 NaAC · 3H20 :20 ?24g/l ; DL-苹果酸 CHOHCH2 (COOH)2 :5 ?25g/l ; 乳酸 CH3CHOHCOOH :5 ?25g/l ; 丙酸 C2H5C00H:5 ?25g/l ; 加速剂： 丁二酸（CH2COOH)2 :5 ?25g/l ; 稳定剂： 乙酸铅（Pb2+) :1 ?3ppm ; 硫脲 H2NCSNH2 :0· 5 ?5ppm ; 余量为水。
3. 按照权利要求1或2所述的汽车用大型覆盖件拉延模具的修复方法，其特征在于，化 学镀液应用在汽车大型拉延模具处理中，使拉延模具置于容器内，在拉延模具表面化学镀 镍磷镀层，化学镀液在拉延模具表面的催化作用下，经控制化学还原法进行的镍磷沉积过 程，经控制化学还原法进行的镍磷的沉积过程。
4. 按照权利要求3所述的汽车用大型覆盖件拉延模具的修复方法，其特征在于，拉延 模具处理包括除油、喷砂、活化、化学镀以及镀后处理，具体步骤如下： (1) 除油 拉延模具用酒精擦洗2?3次后，放入加热炉中加热除油，温度：300?380°C，保温2? 10小时； (2) 喷砂除锈 拉延模具表面喷砂：用180?300目氧化铝金刚砂进行表面喷砂处理，喷砂后吹净； (3) 活化 采用浓度为5?15被％的H2S04作为活化液，在室温下活化时间为：1?10分钟； (4) 化学镀 将所述镀液各成分均匀混合后进行化学镀，化学镀工艺参数如下温度：85?90°C，pH : 4. 4?4. 8,装载比：1?2dm2/l，时间1?3小时；镀后水洗、无水乙醇浇洗、加热烘干； (5) 后处理 采用Cr03进行封孔处理，工艺参数：Cr03 :1?10g/l，余量为水；温度：70?85°C，时 间：10?20分钟，最后进行热处理300?380°C，1?4小时，不需要镀镍表面进行喷漆。
5. 按照权利要求1或4所述的汽车用大型覆盖件拉延模具的修复方法，其特征在于，修 复层厚度为15?40微米。
6. 按照权利要求1或4所述的汽车用大型覆盖件拉延模具的修复方法，其特征在于，修 复层厚度优选为15?20微米或25?30微米。
7. 按照权利要求1或4所述的汽车用大型覆盖件拉延模具的修复方法，其特征在于，化 学镀的镀速10?15微米/小时。
8. 按照权利要求1或4所述的汽车用大型覆盖件拉延模具的修复方法，其特征在于，化 学镀的镀速优选为13?14微米/小时或11?13微米/小时。
9. 按照权利要求1或4所述的汽车用大型覆盖件拉延模具的修复方法，其特征在于，化 学镀后水洗、无水乙醇浇洗、加热60?70°C烘干。
【文档编号】C23C18/18GK104233238SQ201410458839
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月9日 优先权日:2014年9月9日
【发明者】金花子, 吴杰, 南泉, 于宝海, 熊天英 申请人:中国科学院金属研究所