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家电模具設計技術資料.docx

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资源描述

1、家电模具設計技術資料高週波模之功能:遮日板、鏡蓋外型熔著(熔斷)。鏡框、平面 高週波模具備之性質:熔著後不可裂開。熔斷後毛邊不可太長。熔著部份無擠料之現象產生。高週波模之設計重點:閉模高度設定。上下模體熔著間隙設定。上模體刀口部斜度設定。高週波模之演進:銅模 熔斷鋼模 兩段式(彈簧式)新三興模式高週波模之設計流程:(1)產設提供2D或3D成品圖。(2)圖面尺寸確認。(3)繪製模具總成圖:設定閉模高度(4)繪製模具各單件圖。(5)出圖(CAM程式轉換)(一) 高週波銅模(以車門板壓紋銅模為例)銅模製作方式為:(1)依模具圖申購所須的材料規格。(含銅片、固定器及鋁板)(2)銅片納入後須加以整平。(

2、3)依圖面製作出所須的尺寸及形狀。(4)加工所製作的尺寸形狀之兩面為平行。(銅片的高度皆等高,平行度公差需在0.05以內)。(5)製作車門板固定器A(固定器A為依據圖面所給之尺寸)。(6)將成品圖貼合在鋁板上,再將所有的銅片依圖面形狀分別以固定器將之固定於鋁板上。(固定器須於事前做妥統一規格)。(7)將固定器A也固定於鋁板上以作為車門板尺寸之定位。(8)製作扶持器,上方貼泡棉,其高度約低於銅模面3-5。(9)左右兩端各製作一支手把分別固定於鋁板上,以利於搬運。(10)再確認模具各部位尺寸是否正確。(11)試模(電流、壓力、屏流會因模具之大小而有差異)。(二) 遮日板熔斷鋼模(又分為外型全週熔斷

3、及下緣車縫僅上緣熔斷兩種)製作方式同為:(1)依模具圖申購所須的材料規格(2)上下模板鑽孔型削,上下模體外型以CAM程式轉換型削後送外託工熱處理HRC58度。(3)研磨後組立仕上。(4)試模。(三) 兩段式(又稱彈簧式)製作方式大致與一般熔斷鋼模相同,差別在於上模加裝彈簧,先壓料再熔斷。(四) 新三興式製作方式為:(1)依模具圖申購所須的材料規格。(含銅片及模板)(2)銅片納入後須先整平。(3)將銅片依圖面製作出所須的尺寸及形狀。(此即為上下模體)(4)分別將上下模體鎖固於上下模板。5)形狀尺寸以CAM程式轉換,內外皆須型削。(6)組立仕上。此方式之上模體為1:1製作,下模體則單邊小0.2,經

4、試作後發現其成品外型殘留毛邊現象非常輕微,優於傳統之作法,但其對加工精度的要求也較高。高週波模具各組成單件:以全週熔斷遮日板為例(一) 下模板:材質為SS41,厚度為15,廠內常用規格為250*800。 (二) 下模體:材質為SKD11,厚度為23,尺寸規格視遮日板成品大小來決定。型削後須經熱處理。 (三) 上模體:材質為SKD11,厚度為23,尺寸規格視遮日板成品大小來決定。型削後須經熱處理。(四)上模板:材質為SS41,厚度為15,廠內常用規格為270*800。 (五)定位塊A、B:材質為電木(代木),厚度45,此單件只適用於上緣熔斷時做為外型定位,全週外型熔斷時則不必用此定位塊。 (六)

5、導柱、導套:規格品,導柱材質為SS41車製。導套以乙稀龍製作。板材我们通常所说的板材,是指薄钢板(带);而所谓的薄钢板,是指板材厚度小于4mm的钢板,它分为热轧板和冷轧板。众所周知,在家电制造领域里,冷轧板以及以冷轧板为原板的镀锌板的用途十分广泛,冰箱、空调、洗衣机、微波炉、燃气热水器等等的零件材料的选用都与它紧密相连。近年来,国外牌号钢材的大量涌入,丰富了国内钢材市场,使板材选用范围逐步扩大了,这对提高家电产品的制造质量,提供更丰富的款式和外观,起到了显而易见的作用;然而,由于国外的板材型号与我国板材牌号及标记不一致,再加上目前市面上很少有这方面专门介绍的资料和技术书籍,这给如何选用比较恰当

6、的钢板带来了一定的困惑。本文针对上述情况,介绍了在我国经常用到和使用最多的几个国家(日本、德国、俄罗斯)的冷轧薄钢板以及以冷轧板为原板的镀锌板的基本资料,并归纳出与我们国家钢板牌号的相互对应关系,借此提高我们对国外板材的识别和认知度,并能熟练选用之。1板材牌号及标记的识别1.1冷轧普通薄钢板冷轧薄钢板是普通碳素结构钢冷轧板的简称,俗称冷板。它是由普通碳素结构钢热轧钢带,经过进一步冷轧制成厚度小于4mm的钢板。由于在常温下轧制,不产生氧化铁皮,因此,冷板表面质量好,尺寸精度高,再加之退火处理,其机械性能和工艺性能都优于热轧薄钢板,在许多领域里,特别是家电制造领域,已逐渐用它取代热轧薄钢板。适用牌

7、号:Q195、Q215、Q235、Q275;符号:Q普通碳素结构钢屈服点(极限)的代号,它是“屈”的第一个汉语拼音字母的大小写;195、215、235、255、275分别表示它们屈服点(极限)的数值,单位:兆帕MPa(N/mm2);由于Q235钢的强度、塑性、韧性和焊接性等综合机械性能在普通碳素结构钢中属最了,能较好地满足一般的使用要求,所以应用范围十分广泛。标记:尺寸精度尺寸钢板品种标准冷轧钢板:钢号技术条件标准标记示例:B-0.57501500-GB708-88冷轧钢板:Q225-GB912-89产地:鞍钢、武钢、宝钢等1.2冷轧优质薄钢板同冷轧普通薄钢析一样,冷轧优质碳素结构钢薄钢板也是

8、冷板中使用最广泛的薄钢板。冷轧优质碳素薄钢板是以优质碳素结构钢为材质,经冷轧制成厚度小于4mm的薄板。适用牌号:08、08F、10、10F符号:08、10钢号开头的两位数字表示钢的含碳量,以平均碳含量100表示;F不脱氧的沸腾钢;b半镇静钢,Z一般脱氧的镇静钢(有时无字母表示)。例如:08F表示其平均含碳量为0.08%的不脱氧沸腾钢;由于08F钢板的塑性好,冲压性能也好,大多用来制造一般有拉延结构的钣金件制品。拉延级别:Z最深拉延级,S深拉延级,P普通拉延级表面质量:高级的精整表面、较高级的精整表面、普通的精整表面标记:尺寸精度尺寸钢板品种标准冷轧板:钢号表面质量组别拉延组别技术条件标准产地:

9、鞍钢、武钢、太钢、抚顺钢厂、大连钢厂、沈阳钢厂、重庆钢厂和宝钢等1.3深冲压用冷轧薄钢板深冲压冷轧薄钢板多半用铝脱氧的镇静钢,属于优质碳素结构钢。由于它的塑性非常好,具有优良的深拉延特性,所以被广泛用于需要比较复杂结构的深拉延的制品上。适用牌号:08A1符号:08-钢号开头的两位数字表示钢的含碳量,以平均碳含量100表示;A1-使用铝脱氧的镇静钢。表面质量:-特别高级精整表面,-高级精整表面,-较高级精整表面;拉延性能级别:ZF-可拉延最复杂件,HF-可拉延很复杂件,F-可拉延复杂件。标记:尺寸精度尺寸钢板品种标准冷轧板:钢号表面质量组别拉延组别技术条件标准标记示例:A-1.07501500-

10、GB708-88冷轧板:08A-HF-GB5213-85产地:鞍钢、武钢、宝钢、太钢和重庆钢厂等1.4日本冷轧碳素薄钢板适用牌号:SPCC、SPCD、SPCE符号:S-钢(Steel)、P-板(Plate)、C-冷轧(cold)、第四位C-普通级(common)、D-冲压级(Draw)、E-深冲级(Elongation)热处理状态:A退火、S-退火+平整、8(1/8)的硬质、4(1/4)的硬质、2(1/2)的硬质、1硬质拉延性能级别:ZF用于冲制拉延最复的零件,HF用于冲制拉延很复的零件,F用于冲制拉延复的零件。表面加工状态:D麻面(轧辊经磨床加工后喷丸处理),B光亮表面(轧辊经磨床精加工)。

11、表面质量:FC高级的精整表面,FB较高级的精整表面。状态、表面加工状态、表面质量代号、拉延级别(仅对SPCE)、产品规格及尺寸、外形精度(厚度和/或宽度、长度、不平度)。标记示例:钢板、标准号Q/BQB402,牌号SPCC,热处理状态退火+平整(S),表央加工状态为麻面D,表面质量为FB级的切边(切边EC,不切边EM)钢板、厚度0.5mm,B级精度,宽度1000mm,A级精度,长度2000mm,A级精度,不平度精度为PF.A,则标记为:钢板ECQ/BQB 402-SPCC-SD-FB/(0.51000A2000A-PF.A)产地:宝钢、台湾、日本、南韩浦项等1.5德国冷轧碳素薄钢板 适用牌号:

12、st12、st13、st14、st15、st14-T符号:ST-钢(Steel)、12-普通级冷轧薄钢板、13-冲压级冷轧薄钢板、14-深冲级冷轧薄钢板、15-特深冲级冷轧薄钢板、14-T-超级冷轧薄钢板。表面质量:FC-高级的精整表面,FB-较高级的精整表面。表面结构:b-特别光滑、g-平滑、m-无光泽、r-粗糙。标记:产品名称(钢板或钢带)、本产品标准号、表面质量代号、拉延级别(仅对St14、St14-T、St15)、表面结构、边缘状态(切边EC,不切边EM)、产品规格及尺寸、外形精度(厚度和/或宽度、长度、不平度)。标记示例:钢板、标准号Q/BQB 403,牌号St14,表面结构为特别平

13、滑(b ),表面质量为FC,切边(EC),厚度0.8mm,A级精度、宽度1200mm,A级精度,长度2000mm,A级精度,不平度为PF.B精度,标记为:Q/BQB 403 St14-FC-ZF-b钢板EC:0.8A1200A2000A-PF.B产地:宝钢、德国等1.6 俄罗斯冷轧碳素薄钢板适用牌号:CT-3k、08k、08C符号:CT-普通钢、k-沸腾钢、C-镇静钢。产地:俄罗斯1.7我国与上述三个国家的标准钢板牌号近似对照(见表1)2热镀锌薄钢板2.1连续热镀锌薄钢板连续热镀锌薄钢板简称镀锌板或白铁皮,是厚度0.252.5mm的冷轧连续热镀锌薄钢板和钢带,钢带先通过火焰加热的预热炉,烧掉表

14、面残油,同时在表面生成氧化铁膜,再进入含有H2、N2混合气体的还原退火炉加热到710920,使氧化铁膜还原成海绵铁,表面活化和净化了的带钢冷却到稍高于熔锌的温度后,进入450460的锌锅,利用气刀控制锌层表面厚度。最后经铬酸盐溶液钝化处理,以提高耐白锈性。 钢板表面美观、有块状或树叶状镀结晶花纹,且镀层牢固,有优良的耐大气腐蚀性能,同时,钢板还有良好的焊接性能和冷加工成型性能。与电镀锌板表面相比,其镀层较厚,主要用于要求耐腐蚀性较强的扳金件。适用牌号:Zn100-PT、Zn200-SC、Zn275-JY结构分类代号:Z-正常锌花:按正常冷却速度结晶而获得的锌花,可作一般用途:X-小锌花:冷却速

15、度经特殊控制,锌花尺寸小于正常锌花,适于涂漆和正常锌花达不到要求的其他场合;GZ-光整锌花:小锌花经过光整处理,适于深冲和超深冲加工及表面粗糙度要求低的场合。加工性能代号:PT-普通用途、JY-机械咬合、SC-深冲、CS-超深冲、JY-结构。锌层重量代号:Z100、Z200、Z275;镀锌层重量是指钢板两面含锌的总量,以每平方米钢板上含锌克数表示(g/m2),如Z100表示其含锌量不小于100g/m2。标记示例:锌层重量275g/m2,加工性能JY,表面结构Z,表面处理Y,尺寸精度B,长宽高的尺寸0.70mm700mm2000mm的钢板标记为:钢板:275-JY-Z-Y-B-0.7070020

16、00-GB2518-81产地:宝钢、鞍钢和武钢等2.2日本热浸镀锌薄钢板适用牌号:SGCC、SGCD1、SGCD2、SGCD3 锌层代号:Z12、Z18、Z20、Z22、Z25、Z27符号:S-钢(Steel)、G-冷轧(Cold)、第四位C-普通级(common)、D-冲压(Draw);1、2-冲压级、3-深冲级;Z-镀锌层(Zine)、12,27-锌附着量10g/m2。产地:宝钢、南韩浦项、台湾华辉企业、日本新日铁株式会社、三水南方钢板集团有限公司等2.3德国热浸镀锌薄钢板适用牌号:St01Z、St02Z、St03Z、St04Z、St05Z锌层代号:100、180、200、275、350、

17、450符号:St-钢(Steel),01-一般用、02-机械咬口用、03-冲压用、04-深冲用、05-深冲用;Z-镀锌层(Zine);100-锌附着量(二面)100g/m2、275-锌附着量275h/m2、350-锌附着量350g/m2。表面结构代号:Z-用常锌花、X-小锌花、G-光整锌花。表面处理代号:L-铬酸钝化、Y-涂油、LY-铬酸钝化加涂油。表面质量代号:FA-普通级、FB-较高级、FC-高级。尺寸、外形精度代号:厚度:PT.A-普通精度、PT.B-高级精度;宽度:PW.A-普通精度、PB.B-高级精度;长度:PL.A-普通精度、PL.B-高级精度;不平度:PF.A-普通精度、PF.B

18、-高级精度。标记:产品名称、本产品标准号、牌号、锌层重量代号、表面结构、表面质量、表面处理、产品规格及尺寸、外形精度。标记示例:钢板,标准号Q/BQB 420,牌号St02Z,锌层重量代号275,表面结构为正常锌(Z),表面质量为FA,表面处理为铬酸钝化(L),厚度1.00mm,高级精度(B),宽度1250mm,普通精度A,长度2000mm,A级精度,不平度精度为PF.A,则标记为:Q/BQB 420- St02Z-275-Z-FA-L 钢板:1.00B1250A2000A-PF.A 产地:宝钢、德国等2.2日本热浸镀锌薄钢板适用牌号:SGCC、SGCD1、SGCD2、SGCD3 锌层代号:Z

19、12、Z18、Z20、Z22、Z25、Z27符号:S-钢(Steel)、G-冷轧(Cold)、第四位C-普通级(common)、D-冲压(Draw);1、2-冲压级、3-深冲级;Z-镀锌层(Zine)、12,27-锌附着量10g/m2。产地:宝钢、南韩浦项、台湾华辉企业、日本新日铁株式会社、三水南方钢板集团有限公司等2.3德国热浸镀锌薄钢板适用牌号:St01Z、St02Z、St03Z、St04Z、St05Z锌层代号:100、180、200、275、350、450符号:St-钢(Steel),01-一般用、02-机械咬口用、03-冲压用、04-深冲用、05-深冲用;Z-镀锌层(Zine);100

20、-锌附着量(二面)100g/m2、275-锌附着量275h/m2、350-锌附着量350g/m2。表面结构代号:Z-用常锌花、X-小锌花、G-光整锌花。表面处理代号:L-铬酸钝化、Y-涂油、LY-铬酸钝化加涂油。表面质量代号:FA-普通级、FB-较高级、FC-高级。尺寸、外形精度代号:厚度:PT.A-普通精度、PT.B-高级精度;宽度:PW.A-普通精度、PB.B-高级精度;长度:PL.A-普通精度、PL.B-高级精度;不平度:PF.A-普通精度、PF.B-高级精度。标记:产品名称、本产品标准号、牌号、锌层重量代号、表面结构、表面质量、表面处理、产品规格及尺寸、外形精度。标记示例:钢板,标准号

21、Q/BQB 420,牌号St02Z,锌层重量代号275,表面结构为正常锌(Z),表面质量为FA,表面处理为铬酸钝化(L),厚度1.00mm,高级精度(B),宽度1250mm,普通精度A,长度2000mm,A级精度,不平度精度为PF.A,则标记为:Q/BQB 420- St02Z-275-Z-FA-L 钢板:1.00B1250A2000A-PF.A 产地:宝钢、德国等3电镀锌薄钢板3.1连续电镀锌冷轧薄钢板指电镀锌作业线上在电场作用下,锌从锌盐的水深液中连续沉积到预先准备好的钢带表现上得到表面镀锌层的过程。适用牌号:DX1、DX2、DX3、DX4锌层代号:14、28、42、56、70,其两位数表

22、示锌在钢板表面的附着量(g/m2)。符号:D-电镀、X-锌、1-商品级、2-冲压级、3-深冲压、4-结构级。轧制精度代号:A-高级精度,B-普通精度。表面处理代号:P-磷酸盐处理,C-铬酸处理,O-涂油,N-耐指纹处理。标记:牌号、规格、镀锌量、轧制精度、表面处理、本标准号。标记举例:牌号为DX2,厚度2mm,宽度1000mm,长2500mm,等厚度锌层42/42,轧制精度B,表面铬酸处理的钢板,标记为:DX2-210002500-42/42-B-G-GB/T 15675-1995产地:宝钢等3.2日本电镀锌薄钢板适用牌号:SECC(原板SPCC)、SECD(原板SPCD)、SECE(原板SP

23、CE)锌层代号:E8、E16、E24、E32符号:S-钢(Steel)、E-电镀(Electrodeposition)、C-冷轧(Cold)、第四位C-普通级(common)、D-冲压级(Draw)、E-深冲级(Elongation)。锌层代号:E-电镀锌层,8、16、24、32表示锌附着量,单位为g/m2,镀层厚度(单面)1.4、4.2、7.0。表面处理代号:C-铬酸系处理、O-涂油、P-磷酸系处理、S-铬酸系处理+涂油、Q-磷酸系处理+涂油、M-不处理。标记:产品名称(钢板或钢带),本产品标准号、牌号、表面处理类别、锌层代号、规格及尺寸、外形精度。标记示例:钢板,标准号Q/BQB430,牌

24、号SECC,表面铬酸钝化处理(C),锌层代号20/20,厚度0.80mm,宽度1000mm,普通精度(A),长度2000mm,不平度按普通不平度精度PF.A,则标记为:Q/BQB 430 SECC-C-20/20钢板:0.80B1000A2000A-PF.A产地:宝钢、南韩浦项、日本、德国克虏伯钢厂、比利时CKRM等。冷轧薄钢板的机械性能和工艺性能4.1国产冷轧薄钢板的化学成分和机械性能(见表2、表3)4.2日本冷轧薄钢板的化学成分和机械性能(见表4、表5)4.3德国冷轧薄钢板的化学成分和机械性能(见表6、表7)4.4俄罗斯冷轧薄钢板的化学成分和机械性能(见表8、表9)4.5冷轧板的时效性4.

25、5.1时效:SPCC、SPCD板和08F板,平整后可保存8天;SPCE和08A1平整后可保存6个月内不出现冲压滑移线,即凸起线。4.5.2时效性机理:在退火或有时效的低碳钢拉伸曲线上具有明显的屈服平台。这在冲压成形时,会出现损害外观的作为滑移线。当变形超过屈服平台以后,滑移线消失,而板面变得稍微有点粗糙。所以,供冲压用的低碳钢板,在经过冷轧和退火以后,要进行调质轧制,使其变形量超过屈服平台,以防止冲压时发生滑移线。4.5.3时效性的消除:含溶解氮的沸腾钢板,从调质轧制以后,到冲压加工以前,若经过一段时间,会发生所谓应变时效现象,再次出现屈服平台,同样会发生滑移线。对冲压加工厂或冲压车间来说,以

26、光轧平整或在辊子参差配置的板材矫正机上,将板料向两个方向轻微地反复弯曲,使板料得到不大的冷变形(3%),便可以消除上述现象。但其效果是暂时的,甚至只经过几天,机械性能就有显著变化。因此,板料光轧工序应直接在冲压以前进行。铝镇静钢,如08A1为非实效钢,经过适当的调质轧制,其拉伸曲线是平滑的,不允许有屈服平台,允许有不显著的折弯,它的机械性能几乎不会因时效而改变,因而也不会在冲压时产生滑移线。5镀锌薄钢板的锌层特性5.1镀锌层厚度(理论平均厚度)(见表10)5.2热镀锌层锌花高纯度的锌层(电镀锌层)是不能形成锌花的。产生锌花的原理,就是设法及早生成大量结晶核,降低锌液的凝固温度(纯锌的凝固温度为

27、419),以延长锌花晶体的生长时间,便于锌花长大。例如加入锡(0.5%),198凝固;加入镉,264凝固;加入铅,317凝固;加入锑(0.3%),409凝固;或者用蒸汽流或SO2气流喷吹镀锌层表面,可及早生成结晶核,形成大的锌花。其实,锌花只是具有观赏价值,无实际使用价格。相反,在防腐蚀方面并不好,表面涂装后显得凸凹水平。现在人们要求尽量减少锌花或消除锌花。为了获得小锌花,镀锌时,当锌液临近凝固温度时,立即以直径为0.1mm以下的水滴喷射到镀锌板表面上,使其形成细小而均匀的结晶核,为了得到光整锌花,再用小于1%的压下量来进行平整轧制。小锌花适用于涂装,光整锌花适用于深冲压。5.3镀锌层对钢板的

28、粘附性受热钢板经过熔融锌液时,固体铁深解,铁锌结合生成铁-锌合金层,合金层外沉积纯锌层,合金层内膜联结钢板基体。铁-锌合金层厚度不均匀,较疏松,易脆,延展性差,容易开裂。钢板表面在镀锌前就已残留着一定数量的铁基盐时,生成的铁-锌合金,其粘附性很差,延展性差,容易剥落。当纯锌层中含有有害杂质,如氧化锌、锌渣、镉及铅时,形成大锌花,或破坏锌层的连续性,容易发生纯锌层的小开裂。当镀锌层过厚,其弯曲性也变差。当镀锌液中加入铝,锌层首先生成Fe2Al5或Fe2Al3,减落了铁-锌合金层,可提高锌层的粘附性。5.4镀锌层防锈锌(Zn),比重:7.14g/cm3,熔点419,电位-0.76V。钢在空气和水中

29、容易生锈,而锌在大气中的腐蚀率仅为钢在大气中腐蚀率的1/15,镀锌钢板就是用微密的镀锌层保护钢板,免受腐蚀。锌在干燥空气中不易发生变化,而在潮湿的空气中,表面能生成一层很微密的碱式碳酸锌薄膜,它能保护内部锌不再受到腐蚀。镀锌层与钢板组成铁-锌微电池。即使镀锌层局部遭破坏,而露出不太大的钢基体时,钢基体成为阴极而受到保护。热镀锌板的镀锌层较厚,无孔隙,又有铁-锌合金层,故更耐腐蚀。电镀锌板的镀锌层比电镀锌层更耐腐蚀。5.4.2白锈的生成和预防镀锌层表面若粘附一层凝结水,与氧气、二氧化碳、碳化氢、二氧化硫、烟灰、尘土以及其它的化学气体作用后,变成了一种具有腐蚀性的水溶液而附着于镀锌层表面,形成一种

30、电解液。这种电解液与化学稳定性较差的锌层发生了电化学腐蚀,从而产生粉末状的腐蚀产物白锈Zn(OH)2-56%、ZnCO3-40%、H2O-4%。锌层在室内腐蚀的主要原因是:室内空气湿度高;成品未干燥而人库;锌层表面上冷凝有一层水膜,当空气中水分含量达到60%时或在8595%范围内,以及PH6,其腐蚀反应较为剧烈。当水温度高达70左右时,其对锌层腐蚀速度最快。预防白锈的方法有:锌板堆放时,表面不能有凝结水;仓库中应保持空气流通,空气相对湿度不应在60%或8595%的范围内;锌板堆放不应有有害气体及过多的灰尘;将镀锌层表面进行涂油、钝化处理。5.5镀锌板的机械性能5.5.1镀锌板性能表(见表11)

31、5.5.2镀锌板的冲击性能热镀锌板,由于是在热镀锌流水作业线上生产,是通过连续退火、连续热浸锌液,钢板是在短时间加热和冷却,故其冲压性能比冷轧原板差。由于镀锌层存在铁-锌合金,稍为降低抗拉强度。电镀锌板,由于在电镀工序中,不受加热、冷却等温度影响,故大致具有冷轧原板相同的冲压加工性能。其镀锌层中,没有生成脆弱的铁-锌合金层,镀锌层的延展性能良好,但由于其表面我孔隙、强度低,易刮伤,易受到干油漆等污染。电镀锌板在冲压拉伸过程中,容易被刮去锌层,工件表面形成锌渣粒。它在随后的喷粉加热过程中,在220250左右,便升华生成微细气泡颗粒,影响涂层的外观质量。所以,喷涂前,必须把浮表的锌渣打磨消除干净。

32、为了减轻和避免刮锌现象,可以改善冲模拉伸间隙,过渡圆弧半径,可给予适当的工艺润滑,也可选用铬酸盐钝化的镀锌层。这里特别提出的是,需要深拉伸的工件不宜选用热镀锌板。钢材,钢材介绍钢材基础知识1、 碳素钢的定义及钢中五元素含碳2%以下的铁碳合金称为钢。碳素钢中的五元素是指化学成份中的主要组成物,即 C、Si、Mn、S、P(碳、硅、锰、硫、磷)。其次是在炼钢过程中不可避免地会混入气体,含O、H、N(氧、氢、氮)。此外,用铝硅脱氧镇静工艺中,必然在钢水中含有 Al,当Als(酸溶铝)0。020%时, 还有细化晶粒的作用。2、 钢铁是怎样炼成的?炼钢的主要任务是按所炼钢种的质量要求,调整钢中碳和合金元素

33、含量到规定范围之内,并使P、S、H、O、N等杂质的含量降至允 许限量之下。炼钢过程实质上是一个氧化过程,炉料中过剩的碳被氧化,燃烧成CO气体逸出,其它Si、P、Mn 等氧化后进入炉渣中。S部份进入 炼渣中,部份则生成SO2排出。当钢水成份和温度达到工艺要求后,即可出钢。为了除去钢中过剩的氧及调整化学成份,可以添加脱氧剂和铁合金或合金元素。3、 转炉炼钢简介从鱼雷车运来的铁水经过脱硫、挡渣等处理后即可倒入转炉中作为主要炉料,另加10% 以下的废钢。然后,向转炉内吹氧燃烧,铁 水中的过量碳被氧化并放出大量热量,当探头测得达到预定的低碳含量时,即停止吹氧 并出钢。一般在钢包中需进行脱氧及调整成份操作

34、;然后在钢液表面抛上碳化稻壳防止钢水被氧化,即可送往连铸或模铸工区。对要求高的钢种可增加底吹氩、RH真空处理、喷粉处理(喷SICA粉及变性石灰)可以有效降低钢中的气体与夹杂,并有进一步降 碳及降硫的作用。在这些炉外精炼措施后还可以最终微调成份,满足优质钢材的需求。4、 初轧模铸钢锭采取热装、热送新工艺,进入均热炉加热,然后通过初轧机及钢坯连轧机轧成板坯、管坯、小方坯等初轧产品,经过切头、 切尾、表面清理,(火焰清理、打磨)高品质产品则还需对初轧坯进行扒皮和探伤,检验合格后入库。目前初轧厂的产品有初轧板坯、轧制方坯、氧气瓶用钢坯、齿轮用圆管坯、铁路车辆用车轴坯及塑模用钢等。初轧板坯主要供应热轧厂

35、作为原料;轧制方坯除部份外供,主要送往高速线材轧机作原料。由于连铸板坯的先进性,初轧板坯的需求量大为削减,因此转向上述其它产品了。5、 热连轧用连铸板坯或初轧板坯作原料,经步进式加热炉加热,高压水除鳞后进入粗轧机,粗轧料经切头、尾、再进入精轧机,实施计算机 控制轧制,终轧后即经过层流冷却(计算机控制冷却速率)和卷取机卷取、成为直发卷。直发卷的头、尾往往呈舌状及鱼尾状,厚度、 宽度精度较差,边部常存在浪形、折边、塔形等缺陷。其卷重较重、钢卷内径为760mm。(一般制管行业喜欢使用。)将直发卷经切头、 切尾、切边及多道次的矫直、平整等精整线处理后,再切板或重卷,即成为:热轧钢板、平整热轧钢卷、纵切

36、带等产品。热轧精整卷若经酸洗去除氧化皮并涂油后即成热轧酸洗板卷。该产品有局部替代冷轧板的趋向,价格适中,深受广大用户喜爱。宝钢新投资的一条热轧酸洗线正在紧张建设中。6、 冷连轧用热轧钢卷为原料,经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧,其成品为轧硬卷,由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降,因此冲压性能将恶化,只能用于简单变形的零件。 轧硬卷可作为热镀锌厂的原料,因为热镀锌机组均设置有退 火线。轧硬卷重一般在613.5吨,钢卷内径为610mm。一般冷连轧板、卷均应经过连续退火(CAPL机组)或罩式炉退火消除冷作硬化及轧制应力,达到相应标准规定的力学性能指标。冷轧钢板的表面质量、

37、外观、尺寸精度均优于热轧板,且其产品厚度右轧薄至0.18mm左右,因此深受广大用户青睐。以冷轧钢卷为基板进行产品的深加工,成为高附加值产品。如电镀锌、热镀锌、耐指纹电镀锌、彩涂钢板卷及减振复合钢板、PVC 复膜钢板等,使这些产品具有美观、高抗腐蚀等优良品质,得到了广泛应用。冷轧钢卷经退火后必须进行精整,包括切头、尾、切边、矫平、平整、重卷、或纵剪切板等。冷轧产品广泛应用于汽车制造、家电 产品、仪表开关、建筑、办公家具等行业。钢板捆包后的每包重量为35吨。平整分卷重一般为310吨/卷。钢卷内径610mm。3电镀锌薄钢板3.1连续电镀锌冷轧薄钢板指电镀锌作业线上在电场作用下,锌从锌盐的水深液中连续

38、沉积到预先准备好的钢带表现上得到表面镀锌层的过程。适用牌号:DX1、DX2、DX3、DX4锌层代号:14、28、42、56、70,其两位数表示锌在钢板表面的附着量(g/m2)。符号:D-电镀、X-锌、1-商品级、2-冲压级、3-深冲压、4-结构级。轧制精度代号:A-高级精度,B-普通精度。表面处理代号:P-磷酸盐处理,C-铬酸处理,O-涂油,N-耐指纹处理。标记:牌号、规格、镀锌量、轧制精度、表面处理、本标准号。标记举例:牌号为DX2,厚度2mm,宽度1000mm,长2500mm,等厚度锌层42/42,轧制精度B,表面铬酸处理的钢板,标记为:DX2-210002500-42/42-B-G-GB

39、/T 15675-1995产地:宝钢等3.2日本电镀锌薄钢板适用牌号:SECC(原板SPCC)、SECD(原板SPCD)、SECE(原板SPCE)锌层代号:E8、E16、E24、E32符号:S-钢(Steel)、E-电镀(Electrodeposition)、C-冷轧(Cold)、第四位C-普通级(common)、D-冲压级(Draw)、E-深冲级(Elongation)。锌层代号:E-电镀锌层,8、16、24、32表示锌附着量,单位为g/m2,镀层厚度(单面)1.4、4.2、7.0。表面处理代号:C-铬酸系处理、O-涂油、P-磷酸系处理、S-铬酸系处理+涂油、Q-磷酸系处理+涂油、M-不处理

40、。标记:产品名称(钢板或钢带),本产品标准号、牌号、表面处理类别、锌层代号、规格及尺寸、外形精度。标记示例:钢板,标准号Q/BQB430,牌号SECC,表面铬酸钝化处理(C),锌层代号20/20,厚度0.80mm,宽度1000mm,普通精度(A),长度2000mm,不平度按普通不平度精度PF.A,则标记为:Q/BQB 430 SECC-C-20/20钢板:0.80B1000A2000A-PF.A产地:宝钢、南韩浦项、日本、德国克虏伯钢厂、比利时CKRM等。冷轧薄钢板的机械性能和工艺性能4.1国产冷轧薄钢板的化学成分和机械性能(见表2、表34.2日本冷轧薄钢板的化学成分和机械性能(见表4、表5)

41、4.3德国冷轧薄钢板的化学成分和机械性能(见表6、表7)4.4俄罗斯冷轧薄钢板的化学成分和机械性能(见表8、表9)4.5冷轧板的时效性4.5.1时效:SPCC、SPCD板和08F板,平整后可保存8天;SPCE和08A1平整后可保存6个月内不出现冲压滑移线,即凸起线。4.5.2时效性机理:在退火或有时效的低碳钢拉伸曲线上具有明显的屈服平台。这在冲压成形时,会出现损害外观的作为滑移线。当变形超过屈服平台以后,滑移线消失,而板面变得稍微有点粗糙。所以,供冲压用的低碳钢板,在经过冷轧和退火以后,要进行调质轧制,使其变形量超过屈服平台,以防止冲压时发生滑移线。4.5.3时效性的消除:含溶解氮的沸腾钢板,

42、从调质轧制以后,到冲压加工以前,若经过一段时间,会发生所谓应变时效现象,再次出现屈服平台,同样会发生滑移线。对冲压加工厂或冲压车间来说,以光轧平整或在辊子参差配置的板材矫正机上,将板料向两个方向轻微地反复弯曲,使板料得到不大的冷变形(3%),便可以消除上述现象。但其效果是暂时的,甚至只经过几天,机械性能就有显著变化。因此,板料光轧工序应直接在冲压以前进行。铝镇静钢,如08A1为非实效钢,经过适当的调质轧制,其拉伸曲线是平滑的,不允许有屈服平台,允许有不显著的折弯,它的机械性能几乎不会因时效而改变,因而也不会在冲压时产生滑移线。5镀锌薄钢板的锌层特性5.1镀锌层厚度(理论平均厚度)(见表10)5

43、.2热镀锌层锌花高纯度的锌层(电镀锌层)是不能形成锌花的。产生锌花的原理,就是设法及早生成大量结晶核,降低锌液的凝固温度(纯锌的凝固温度为419),以延长锌花晶体的生长时间,便于锌花长大。例如加入锡(0.5%),198凝固;加入镉,264凝固;加入铅,317凝固;加入锑(0.3%),409凝固;或者用蒸汽流或SO2气流喷吹镀锌层表面,可及早生成结晶核,形成大的锌花。其实,锌花只是具有观赏价值,无实际使用价格。相反,在防腐蚀方面并不好,表面涂装后显得凸凹水平。现在人们要求尽量减少锌花或消除锌花。为了获得小锌花,镀锌时,当锌液临近凝固温度时,立即以直径为0.1mm以下的水滴喷射到镀锌板表面上,使其

44、形成细小而均匀的结晶核,为了得到光整锌花,再用小于1%的压下量来进行平整轧制。小锌花适用于涂装,光整锌花适用于深冲压。5.3镀锌层对钢板的粘附性受热钢板经过熔融锌液时,固体铁深解,铁锌结合生成铁-锌合金层,合金层外沉积纯锌层,合金层内膜联结钢板基体。铁-锌合金层厚度不均匀,较疏松,易脆,延展性差,容易开裂。钢板表面在镀锌前就已残留着一定数量的铁基盐时,生成的铁-锌合金,其粘附性很差,延展性差,容易剥落。当纯锌层中含有有害杂质,如氧化锌、锌渣、镉及铅时,形成大锌花,或破坏锌层的连续性,容易发生纯锌层的小开裂。当镀锌层过厚,其弯曲性也变差。当镀锌液中加入铝,锌层首先生成Fe2Al5或Fe2Al3,

45、减落了铁-锌合金层,可提高锌层的粘附性。5.4镀锌层防锈锌(Zn),比重:7.14g/cm3,熔点419,电位-0.76V。钢在空气和水中容易生锈,而锌在大气中的腐蚀率仅为钢在大气中腐蚀率的1/15,镀锌钢板就是用微密的镀锌层保护钢板,免受腐蚀。锌在干燥空气中不易发生变化,而在潮湿的空气中,表面能生成一层很微密的碱式碳酸锌薄膜,它能保护内部锌不再受到腐蚀。镀锌层与钢板组成铁-锌微电池。即使镀锌层局部遭破坏,而露出不太大的钢基体时,钢基体成为阴极而受到保护。热镀锌板的镀锌层较厚,无孔隙,又有铁-锌合金层,故更耐腐蚀。电镀锌板的镀锌层比电镀锌层更耐腐蚀。5.4.2白锈的生成和预防镀锌层表面若粘附一

46、层凝结水,与氧气、二氧化碳、碳化氢、二氧化硫、烟灰、尘土以及其它的化学气体作用后,变成了一种具有腐蚀性的水溶液而附着于镀锌层表面,形成一种电解液。这种电解液与化学稳定性较差的锌层发生了电化学腐蚀,从而产生粉末状的腐蚀产物白锈Zn(OH)2-56%、ZnCO3-40%、H2O-4%。锌层在室内腐蚀的主要原因是:室内空气湿度高;成品未干燥而人库;锌层表面上冷凝有一层水膜,当空气中水分含量达到60%时或在8595%范围内,以及PH6,其腐蚀反应较为剧烈。当水温度高达70左右时,其对锌层腐蚀速度最快。预防白锈的方法有:锌板堆放时,表面不能有凝结水;仓库中应保持空气流通,空气相对湿度不应在60%或8595%的范围内;

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