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        思路和方法在這里:帶料零件電鍍質量問題案例分析

        放大字體  縮小字體發布日期:2020-01-07  作者:沈涪  瀏覽次數:1671
        核心提示:1前言電鍍過程中由于各種因素的影響往往會產生一些質量問題。對于一些不常見的質量問題,特別是在電鍍工藝條件不變的情況下偶爾出

        1前言

        電鍍過程中由于各種因素的影響往往會產生一些質量問題。對于一些不常見的質量問題,特別是在電鍍工藝條件不變的情況下偶爾出現的質量問題,電鍍操作者往往難以找準問題的主要原因,致使問題不能徹底解決。本文通過幾例帶料零件電鍍中出現的質量問題,將解決思路和處理方法提供給讀者參考。

        2案例分析

        01電鍍后收帶時扭曲

        1問題描述某次采用帶料選擇性電鍍自動生產線對一批帶料插針零件進行鍍金和鍍錫,當第一盤帶料料頭的所有電鍍工序完成后開始進行帶料卷帶收盤時,發現入盤前的帶料開始出現扭曲現象,由于該現象會影響到沖壓工序切斷落料質量,于是立即停止電鍍。經過更換同批次的另一盤同一種零件繼續電鍍后,在各種條件不變的情況下電鍍后的帶料卻不再出現扭曲現象。根據電鍍操作人員反映,該現象一年前也曾在同類型的另一種零件上發生過。

        2產品工藝流程沖壓工序將銅帶沖壓為成型零件一電鍍工序采用電鍍自動生產線選擇鍍金和選擇鍍錫一沖壓工序自動切斷機落料一成品廠裝配。

        3問題分析該批帶料在零件沖壓成型之后、電鍍自動生產線電鍍之前一切正常,直到電鍍工序完成后才出現扭曲現象,初次分析認為是電鍍工序導致的。但是通過在同一電鍍生產線更換相同帶料零件,并且在所有工藝條件保持不變的情況下,扭曲現象消失,說明問題原因不在電鍍工序。隨后分析所用帶料是否由不同模具沖制而出現微小差異,但經證實,本批次零件為同一高速沖床并且是同一沖模沖壓加工完成。最后懷疑是帶料的基體材料性能發生了變化,但經檢驗,該批零件所用材料均為同一供應商的同批次材料,而且檢測銅帶基材抗拉強度和硬度等指標都在合格范圍。針對該質量問題的現象分析,其原因是由于銅帶基體應力不均勻造成的。該批帶料中出現扭曲現象的銅帶,可能為銅帶制造廠在銅帶分割開條時位置處于兩邊,銅帶基體本身應力不夠均勻,電鍍后致使這種應力不均勻的現象加重,導致帶料電鍍時在牽引作用下出現扭曲。由于在同一批銅帶中屬于分割邊條的數量較少,因此這種現象很少發生,沒有得到足夠重視。

        4處理措施在保證鍍金和鍍錫的電鍍部位波動幅度不超過零件允許范圍的情況下,適當減小電鍍時帶料的牽引力,以降低帶料的扭曲幅度,保證沖壓落料正常進行。

        5實施效果該盤帶料插針在按照上述措施實施后,鍍出的零件鍍層質量合格,并能滿足沖壓工序落料要求。

        6工藝要求電鍍廠在帶料電鍍工藝上作出規定,要求操作人員對帶料鍍后的形狀變化進行監控,并根據情況及時作出相應處理。

        02彈性接觸端鍍后上翹高度下降

        1問題描述電鍍工序鍍出一批名為屏蔽罩(見圖1) 的帶料零件,在沖壓工序切斷后送交成品廠裝配時發現,屏蔽罩鍍金接觸端的上翹高度只有0.5 mm,低于高度下限值0.55mm產品裝配后影響接觸端上電接觸點接觸到位,需整形后才能使用。該鍍件為生產多年的老產品,此現象是首次發生。

         


         

        2產品工藝流程沖壓工序將銅帶沖壓為成型零件一電鍍工序采用電鍍自動生產線選擇鍍金和選擇鍍錫一沖壓工序自動切斷機落料一成品廠裝配。

        3問題分析該鍍件鍍金接觸端上翹高度要求在沖壓后達到0.78 ~ 0.62 mm,鍍金后接觸端上翹高度不低于0.55 mm。為節約黃金,接觸點鍍金方式由浸鍍金(雙面鍍金)改為刷鍍金(單面鍍金)。初次分析,接觸端上翹高度下降是由于鍍金方式改變后,帶料接觸端上的接觸點在鍍金時必須貼緊壓在刷鍍頭上,電鍍過程中若帶料與刷鍍頭貼得過緊,翹起的接觸端必然會被壓低,但是,通過對庫存的同一種沖壓零件采用同樣的條件電鍍,鍍后接觸端上翹高度尺寸卻在正常范圍,說明接觸端上翹高度降低的程度受電刷鍍時帶料貼緊程度的影響并不顯著,銅帶基體材料性能的變化才是影響接觸端上翹高度的主要因素。經查證,鍍后接觸端上翹高度合格件的銅帶與接觸端上翹高度不合格件的銅帶不是同一批次購入的產品,故材料性能有差異。在材料性能變化的影響下,鍍前接觸端上翹高度為0.78 mm的,鍍后上翹高度僅為0.62 mm;而鍍前接觸端上翹高度為0.62 mm的,鍍后上翹高度卻只有0.5 mm。為了減少材料不同批次間性能波動的影響,同時也為了適應電鍍方式變化(由浸鍍金改為刷鍍金),工藝評審原沖壓工藝規定的簧片接觸端.上翹高度范圍需要改變。經實驗,按照接觸端上翹高度0.8 mm沖壓加工的零件,電鍍后全部檢驗合格。

        4處理措施該屏蔽罩鍍金接觸端上翹高度,由原來的沖壓后0.78 ~ 0.62 mm,調整為沖壓后0.85 ~ 0.75 mm。

        5實施效果沖壓工藝改進后,電鍍新加工的零件經鍍后各工序檢驗全部合格。

        6工藝要求沖壓工序立即在該零件技術圖紙上進行修改,完善該零件工藝尺寸。

        03接觸簧片脆斷和插拔力減弱

        1問題描述電鍍加工一批接觸簧片(如圖2所示),鍍后檢驗鍍層結合力時簧片脆斷無法使用,電鍍工序緊接著重新加工第二批接觸簧片,該批簧片鍍金后鍍層質量檢驗合格,但在成品分廠裝配時插孔打包后經檢驗發現插拔力較弱,低于5 N下限值:之后電鍍加工第三批接觸簧片,在成品分廠裝配打包后檢驗插拔力合格但仍然出現部分簧片脆斷現象。

         


         

        2產品工藝流程沖壓廠沖壓加工成型一模具廠熱處理回火一電鍍廠鍍金一成品廠打包裝配。

        3問題分析初次分析問題可能發生在熱處理工序,經對最近幾批次接觸簧片熱處理生產紀錄檢查,各工藝參數均符合該工序的工藝要求。同時通過對重新沖壓的小批量接觸簧片樣件,熱處理后不經電鍍而在無鍍層時就打包后檢驗,其插拔力也完全正常。經對出現問題的幾批零件分別取樣檢查分析,發現發生脆斷的簧片在簧片折彎處有明顯壓痕,該壓痕致使折彎處強度下降,導致簧片打包收緊時脆斷。另外,用千分尺檢驗打包后插拔力弱的簧片樣件厚度時,發現簧片鍍前材料厚度是0.11~0.12 mm,鍍后僅在0.093 ~ 0.094 mm.分析簧片插拔力弱是由于電鍍后簧片厚度減薄造成的。向電鍍操作人員了解情況后得知,最近幾批接觸簧片熱處理后外觀顏色偏黑、氧化變色比過去更明顯。為了保證鍍層結合力,該電鍍操作人員在鍍前采用了濃鹽酸煮沸半小時的方法清除氧化皮。而該鍍件基體材料為鈹青銅,工藝規定采用w = 50%的鹽酸煮10 min.后來通過重復驗證得出,鍍前用鹽酸去除基體表面氧化皮的傳統工藝是導致簧片厚度減薄的主要原因。隨后在檢查接觸簧片沖壓工藝時發現,沖壓工藝上沒有要求沖壓模具定期檢修和沖制完工的零件在送交熱處理前必須除油清洗這兩項規定。結合熱處理和電鍍情況綜合分析,發現問題的最終原因還是在沖壓工序。由于模具沒有定期檢修,沖壓后在簧片折彎處產生明顯壓痕,致使簧片在壓痕處脆斷;同時,由于帶料沖制成型后沒有及時除油清洗,造成熱處理后零件表面呈黑褐色,給電鍍工序鍍前處理增添了麻煩,采用了過度酸洗而最終導致簧片插拔力減弱。

        04處理措施(1)將沖壓模具進行修理調整,使沖制成型的接觸簧片由原來的三角形變為橢圓形,避免折彎處出現壓痕。(2)沖制成型的零件在送交熱處理前采用溶劑汽油進行清洗,確保零件表面清潔干凈。(3)熱處理后采用真空回火工藝。(4)鍍前除氧化皮工藝由煮沸鹽酸改為浸泡鹽酸。

        05實施效果按照以上改進措施,鍍出的樣品全部合格。

        06工藝要求沖壓工序、熱處理工序和電鍍工序分別將以上相關措施正式納入工藝文件。

        3結語

        作為電鍍工作者,對產品鍍層質量問題的分析首先應從電鍍工序查找自身的原因,在排除了所有條件(電鍍設備、操作方式、工藝參數等)的影響后,要向前一工序逐級倒推,一直查到鍍件使用的基體材料的質量是否存在問題。由于市場競爭激烈,鍍件的基材加工廠為了降低生產成本,會降低材料等級和減少生產工序,事實上有很多電鍍質量問題產生因素都與基材質量有關。電鍍后續工序的質量也會對電鍍件品質產生影響,例如鍍金層、鍍銀層變色等問題與鍍件的裝配、運輸、包裝等也有一定的關系。

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