五金材料及成型后期处理工艺

,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,五金材料及成型工艺简介,2009-3-12,一,五金常用金属材料的种类,原来,称金、银、铜、铁、锡为五金，亦泛指各种金属。,钢铁最常见，我们主要讲钢铁。,1.,钢铁是一种合金，主要成分为铁元素，另外有錳,(Mn),、铜,(Cu),、铬,(Cr),等金属以及碳,(C),、硅,(Si),、磷,(P),、硫,(S),等非金属元素组成，其中碳所扮演的角色最重要，它决定铁之强度，韧性，延性，展性，焊接性等性质。,2.,钢与铁之区別,依含碳量多,少,可分为纯铁、钢、铸铁三类：,纯铁,指含碳量在,0.02%,以下之铁碳合金,(,尚含少量,Mn,、,P,、,S,、,O,等杂质,),。,钢,指含碳量介于,0.02,至,2.0%,之铁碳合金尚含有,Mn,、,P,、,S,、,Si,合称五大元素；,铸铁,指含碳量在,2.0%,以上铁碳合金,(,碳：,2.06.67%),，常见之铸铁在,2.53.8%,左右。,二,五金常用钢铁,性能及用途,名称,代碼,价格,Kg,/mm,),特性,常用用途,备注,热浸,锌板,SGCC,5.25/0.4,5.45/0.5,亚,板：基体材质,SPCC,，表面经热浸镀,锌,而成，呈塊状花纹或小米状，高亮度、耐腐蚀性与镀层厚成正比、制品可省略表面处理,多用于制作平面和简单曲面零件,；,用于生产各种耐热的零配件，還有用于隔热用的隔热板,特性基本相同，只是外观不同，,SECC,更美观，,SGCC,成本较低,镀,锌,铁板,SECC,5.7/0.8,表面呈青蓝色、光滑、无亮度，具有优越的耐腐蚀性，制品无需表面处理,多用于制作平面和简单曲面零件，特別是无需涂裝的外观部分,镀铝,铁板,SPEC,5.4/0.5,基体为铁质，表面经热镀铝而成，呈灰白色，手感好,；,具有良好的耐热性，耐腐蚀性较镀,锌,材质佳，质较硬，符合食品级,主要用于直接与食品接觸的零件,镀铝,锌,铁板,5.4/0.5,表面有均勻的小花纹，光滑，防腐蚀性及成型性好，热反射性及耐热性较好,烤箱反射板；烤肉器反射板等,冷軋板,SPCC,SPCD,SPCE,4.2/2.0(SPCC),机械性能,优,良，延展性好，硬度适中，加工成型性好，易生锈，一般要求低温涂裝或电镀,度泛用于各种曲面要求的部品,SPCC,、,SPCD,、,SPCE,延展性依次变好,铝板,3003,5052,22.7/0.5 2.5,白色、柔軟、易加工，导热及导,电,性好，一般要先阳极处理或高温涂裝，符合食品级,3003,多用于,电,锅內锅；烤箱反射板,5052,多用于散热片,锌,合金,9.9,韧,性好，熔点较低，强度好，用于铸造成型,，,抗蚀性差,马达类合铜座及一些马达类産品的本体,不锈钢,SUS301,SUS302,SUS303,SUS304,21.3(SUS304),1,、,SUS301,：具有良好的弹性。一般用于各种弹片、夾片,(,但成型时 注意纹路方向性，避免料裂,),。,3,、,SUS304,：无磁性，也具有良好塑性、冲压性，同时防腐性极优。,SUS301,多用于制作弹簧等弹性零件,SUS304,用途很广,SUS301,304,弹性依次变差，而塑性依次变好,，不好热处理提供硬度,不锈铁,SUS410,SUS420,SUS430,15,有磁性，具有良好的塑性、冲压性，使用范围度,，具有一定的防锈能力,剪刀，钳子,又名假不锈钢、白铁,，跟不锈钢比不含镍,三金属成型工艺,冷冲压的基本原理,：,金属或非金属在外力作用下产生变形，當外力超过材料的屈服极限后，开始塑性变形。如果压力再加大，超过了材料的极限强度，金属或非金属便开始断裂、分离。冷冲压就是利用金属這种性质，使材料在常温分离或变形，從而得到所需形状和精度要求的制件。,1.1,冷冲压基本工序及模具,1.,冲压工序,分离工序：指冲压过程中使冲压件与板料沿一定,的轮廓相互分离的工序。,基本工序：冲孔、落料、切断、切口、切边、剖,切、整修等。,冲孔、落料,冲孔、剖切,塑性成形工序：指材料在不破裂的条件下产生塑,性变形，从而获得一定形状、尺寸和精度要求的,零件。,基本工序：弯曲、拉深、成形、冷挤压等。,2.,模具,1,）单工序模：在冲压的一次行程过程中，只能,完成一个冲压工序的模具。,2,）级进模：在冲压的一次行程过程中，在不同,的工位上同时完成两道或两道以上,冲压工序的模具。,电机转子多工位级进模,3,）复合模：在冲压的一次行程过程中，在同一,工位上同时完成两道或两道以上冲,压工序的模具。,3.,常见冲压工序及相应模具,1,）分离工序,（,1,）冲孔：用冲孔模沿封闭轮廓冲裁工件或毛坯，,冲下部分为废料。,（,2,）落料：用落料模沿封闭轮廓冲裁板料或条,料，冲下部分为制件。,（,3,）切断：用剪刃或模具切断板料或条料的部分,周边，并使其分离。,（,4,）切口：用切口模将部分材料切开，但并不,使它完全分离，切开部分材料发生弯曲。,（,5,）切边：用切边模将坯件边缘的多余材料冲切,下来。,（,6,）剖切：用剖切模将坯件,(,弯曲件或拉深件,),剖成两部分或几部分。,（,7,）整修：用整修模去掉坯件外缘或内孔的余,量，以得到光滑的断面和精确的尺寸。,外缘整修,内孔整修,2,）塑性变形工序,（,1,）弯曲：把平面毛坯料制成具有一定角度和,尺寸要求的一种塑性成形工艺。,压弯：用弯曲模将平板,(,或丝料、杆件,),毛坯压弯,成一定尺寸和角度，或将已弯件作进一步弯曲。,卷边：用卷边模将条料端部按一定半径卷成圆形。,扭弯,：用扭曲模将平板毛坯的一部分相对另一部,分扭转成一定的角度。,（,2,）拉深,：将一定形状的平板毛坯通过拉深模,冲压成各种形状的开口空心件；或以开口空心件,为毛坯通过拉深，进一步使空心件改变形状和尺,寸的冷冲压加工方法。,变薄拉深,：用变薄拉深模减小空心件毛坯的直径,与壁厚，以得到底厚大于壁厚的空心件。,（,3,）成形,：通过板料的局部变形来改变毛坯的形,状和尺寸的工序的总称。,胀形：指从空心件内部施加径向压力，强迫局部,材料厚度减薄和表面积增大，获得所需形状和尺,寸的冷冲压工艺方法。,起伏成形：平板毛坯或制件在模具的作用下，产,生局部凸起（或凹下）的冲压方法。,翻边：指利用模具将工件上的孔边缘或外缘边缘,翻成竖立的直边的冲压工序。,缩口：指将预先拉深好的圆筒或管状坯料，通过,模具将其口部缩小的冲压工序。,整形：利用模具将弯曲或拉深件局部或整体产生,不大的塑性变形的冲压工序。,校平：指利用模具将有拱弯、翘曲的平板制件压,平的冲压工序。,单工序模、复合模和连续模的特点比较,项目,单工序模,复合模,连续模,冲压精度,一般较低,中、高级精度,中、高级精度,原材料要求,不严格,除条料外，小件也,可用边角料,条料或卷料,冲压生产率,低,较高,高,实现操作机械化,自动化的可能性,较易，尤其适合于,在多工位压力机上,实现自动化,难，只能在单机上,实现部分机械操作,容易，尤其适合于在单,机上实现自动化,生产通用性,好，适合于中、小,批量生产及大型件,的大量生产,较差，仅适合于大,批量生产,较差，仅适合于中、小,型零件的大批量生产,冲模制造的复杂,性和价格,结构简单，制造周,期短，价格低,结构复杂，制造度,大，价格高,结构复杂，制造和调整,难度大，价格与工位数,成比例上升,五金属材料的表面防锈处理,电镀（镀铜、镀锌、镀铬、镀镍,),酸洗磷化,钝化,抛光,烤漆,喷砂,发黑,/,发蓝,静电粉末喷涂,铝阳极氧化,电镀,原理：,利用电解使金属或合金沉积在制件表面,形成均勻、致密、结合力良好的金属层的过程,目的,：,1.,电镀可使制品美观，防止生锈，避免磨耗，提高导电性，提高表面的润滑性及强度、耐热性等。,分类,：电镀有电解电镀、化学镀、溶融镀、氣相镀等。可以多层电镀。,电镀作业,：小物件主要采用滾桶电镀，大物件采用挂镀，根据镀件品质要求，镀件形表、面积等來决定。,镀前处理包括研磨和前处理,。研磨是将制品表面的划伤、污垢及鏽去除作平滑研磨，前处理是将金属表面油脂、氧化物、氫氧化物等进行清洗处理。,镀铜,颜色：玫瑰紅色、金黄色,1.,氰化铜电镀液,:,优点,:,(1),镀层细致,(2),可直接镀在钢铁上,(3),均一性良好,缺点,:,(1),毒性强,废液处理麻煩,(2),价格貴,设备费用高,(3),镀液较不安定,需加热,(4),电流效率低,(5),电流密度小,生产效率低,2.,酸性铜电镀液,优点,:,(1),成份简单,(2),镀液安定不需加热,(3),价廉,设备费低,(4),毒性小,废液处理容易,(5),电流效率高,(6),高电流密度,生产效率高,缺点,:,(1),镀层结晶粗大,(2),均一性差,(3),不能直接镀在钢铁上 配合以上两种配方优点一般采用氰化铜打底,再镀酸性铜,镀镍,(2):,镀镍,:,银白色发黃、乌亮色,电解镍有较高的硬度，大气中化学性稳定不易变色,在,60,度以上才被氧化,碱液中不被溶解，镍抗蚀性比铜 强,铜制品宜镀上镍；镍易于拋光可做为电镀中間层；镍镀层的性质及外观能被控制而且操作范围很度,所以广泛被应用于裝飾性产品,镀铬,银白色略帶蓝色 其镀层具有保护性，在潮濕大气中很安定能長久保持顏色 平滑,鏡面光泽的特性；在碱,硝酸,硫化物,碳酸盐及有机酸中易溶于盐酸及热浓硫酸；铬镀层耐热性佳,在,480,度以上不变色,500,度以上才开始氧化,700,度則硬度下降,铬镀层优点,:,硬度高,耐磨性好,光反射性强,缺点,:,太硬易脆,易脫落,.,镀锌,镀锌：热镀锌包括热浸锌和热渗锌，其常见的加工方法是把待镀锌物浸入锌液池中，由于与钢铁工件产生渗入层，且镀层较厚，抗锈蚀能力强。,冷镀锌即电镀，其镀锌层较热镀光亮，但较薄，抗锈蚀能力较弱,镀锌表面都是有点青色的，,二酸洗磷化,钢铁在某些酸试磷酸盐（如锌、锰、铁、钙等）为主的溶液中处理，使其表面沉积，形成一层不溶于水结晶型磷酸盐转化膜的过程称为钢铁的磷化,工艺,:,先将碱液将铁盤表面油脂去除干淨,然后经过磷化形成化膜,.,品质要求,:,表面无腐蚀痕,生锈,膜层均勻无粗糙,.,三抛光,机械抛光、化学抛光和电解抛光等,机械抛光,是在抛光机上装上抛光轮，当抛光轮高速旋转时，基体与布轮摩擦产生的高温使基体塑性提高。在抛光力作用下，基体表面产生塑性变形。并使周围大气氧化下瞬间形成的金属表面的极薄氧化膜反复地被磨削下来，从而变得越来越光亮。,化学抛光,是通过添加剂控制化学反应，使金属表面微观突起部分的溶解速度大于微观凹洼的溶解速度，从而使表面抛光完成。因此，抛光液的组成对抛光质量起着决定的作用。,抛光,电解抛光,是以被抛光工件为阳极，不溶性金属为阴极，两电极同时浸入电化学抛光机