一种金属冲压件加工过程中的表面处理方法与流程

1.本发明涉及金属冲压件技术领域，具体涉及一种金属冲压件加工过程中的表面处理方法。


背景技术：

2.金属冲压是用一个金属冲压模或一系列金属冲压模来将金属板材成形为三维尺寸形状的工件的制造工艺；金属冲压是用一个金属冲压模或一系列金属冲压模来将金属板材成形为三维尺寸形状的工件的制造工艺。金属冲压产品用在各种行业中，如：汽车、家用电器。汽车冲压件是金属冲压行业的重要的一部分；金属冲压可以非常高效地成形金属板材。金属冲压模具装在压力机上，压力机的每一个冲程成形一个工件。
3.现有的金属冲压件在冲压加工中冲力大，对冲压件造成损坏，容易出现裂纹，影响冲压效果。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种金属冲压件加工过程中的表面处理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.本发明提供了一种金属冲压件加工过程中的表面处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.步骤一：抑裂剂的制备：
8.s1：改性石墨烯的制备：将石墨烯送入到乙醇中进行超声分散，超声功率为200-250w，超声时间为20-30min，然后再加入鳞片状石墨，继续搅拌20-30min，随后再加入活性改进剂，继续以80-90℃的反应温度反应30-40min，反应转速为500-1000r/min，反应结束，得到改性石墨烯；
9.s2：改性镍粉的制备：将镍粉送入到煅烧炉中进行煅烧处理，煅烧温度为400-600℃，煅烧时间为10-20min，煅烧结束，然后送入到-2℃的水淬剂中进行冷淬处理，即得改性镍粉；
10.s3：抑裂剂的制备：将改性镍粉送入到改性石墨烯内进行搅拌处理，搅拌转速为50-100r/min，搅拌时间为10-20min，然后再送入到高压反应釜内继续处理，得到抑裂剂；
11.步骤二：表面处理：将金属冲压件先采用火焰处理，然后紫外照射，照射波长为100-200nm，照射时间为10-20min；
12.步骤三：金属冲压件的改性：将步骤二处理的金属冲压件送入到抑裂剂中进行高压高温反应处理，反应结束，取出水洗；
13.步骤四，等离子体处理：将步骤三处理的金属冲压件送入到等离子体箱内进行处理，等离子体的功率为210-240w，处理时间为10-20min，处理结束，即可。
14.优选地，所述活性改进剂的制备方法为：向脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠溶液加入丙
烯酸胺，然后再加入纳米二氧化硅，以50-150r/min的转速搅拌20-30min，得到活性改进剂。
15.优选地，所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠溶液的质量分数为20-30％。
16.优选地，所述水淬剂为海藻酸钠、去离子水按照重量比4:1配制而成。
17.优选地，所述冷淬处理的时间为10-20min。
18.优选地，所述高压反应釜的反应条件为：反应压力为5-10mpa，反应时间为10-20min，反应转速为100-500r/min。
19.优选地，所述反应压力为7.5mpa，反应时间为15min，反应转速为300r/min。
20.优选地，所述火焰处理的火焰温度为100-200℃，火焰距离金属冲压件的距离为1-3cm。
21.优选地，所述高压高温反应处理的温度为210-250℃，反应压力为10-20mpa，反应时间为25-35min。
22.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
23.本发明的金属冲压件在加工中先对其采用火焰处理，然后紫外照射，对冲压件的表面结构起到疏松疏化处理，抑裂剂的制备中先采用镍粉改性，提高活性能，然后再制备改性石墨烯，改性石墨烯通过石墨烯与鳞片状石墨、活性改进剂制备而成，鳞片状石墨具有片层状结构，而石墨烯具有网状结构，能够对疏化处理的冲压件包覆，通过片层状的鳞片状石墨承载镍粉，镍粉具有自修复的功能，从而通过改性后，镍粉更易渗透到冲压件的表面结构上，在金属件冲压中起到自修复的功能，最后采用等离子体处理，激发抑裂剂，进一步的改进冲压过程的修复效果。
具体实施方式
24.下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.实施例1：
26.本实施例的一种金属冲压件加工过程中的表面处理方法，包括以下步骤：
27.步骤一：抑裂剂的制备：
28.s1：改性石墨烯的制备：将石墨烯送入到乙醇中进行超声分散，超声功率为200w，超声时间为20min，然后再加入鳞片状石墨，继续搅拌20min，随后再加入活性改进剂，继续以80℃的反应温度反应30min，反应转速为500r/min，反应结束，得到改性石墨烯；
29.s2：改性镍粉的制备：将镍粉送入到煅烧炉中进行煅烧处理，煅烧温度为400℃，煅烧时间为10min，煅烧结束，然后送入到-2℃的水淬剂中进行冷淬处理，即得改性镍粉；
30.s3：抑裂剂的制备：将改性镍粉送入到改性石墨烯内进行搅拌处理，搅拌转速为50r/min，搅拌时间为10min，然后再送入到高压反应釜内继续处理，得到抑裂剂；
31.步骤二：表面处理：将金属冲压件先采用火焰处理，然后紫外照射，照射波长为100nm，照射时间为10min；
32.步骤三：金属冲压件的改性：将步骤二处理的金属冲压件送入到抑裂剂中进行高压高温反应处理，反应结束，取出水洗；
33.步骤四，等离子体处理：将步骤三处理的金属冲压件送入到等离子体箱内进行处理，等离子体的功率为210w，处理时间为10min，处理结束，即可。
34.本实施例的活性改进剂的制备方法为：向脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠溶液加入丙烯酸胺，然后再加入纳米二氧化硅，以50r/min的转速搅拌20min，得到活性改进剂。
35.本实施例的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠溶液的质量分数为20％。
36.本实施例的水淬剂为海藻酸钠、去离子水按照重量比4:1配制而成。
37.本实施例的冷淬处理的时间为10min。
38.本实施例的高压反应釜的反应条件为：反应压力为5mpa，反应时间为10min，反应转速为100r/min。
39.本实施例的火焰处理的火焰温度为100℃，火焰距离金属冲压件的距离为1cm。
40.本实施例的高压高温反应处理的温度为210℃，反应压力为10mpa，反应时间为25min。
41.实施例2：
42.本实施例的一种金属冲压件加工过程中的表面处理方法，包括以下步骤：
43.步骤一：抑裂剂的制备：
44.s1：改性石墨烯的制备：将石墨烯送入到乙醇中进行超声分散，超声功率为250w，超声时间为30min，然后再加入鳞片状石墨，继续搅拌30min，随后再加入活性改进剂，继续以90℃的反应温度反应40min，反应转速为1000r/min，反应结束，得到改性石墨烯；
45.s2：改性镍粉的制备：将镍粉送入到煅烧炉中进行煅烧处理，煅烧温度为600℃，煅烧时间为20min，煅烧结束，然后送入到-2℃的水淬剂中进行冷淬处理，即得改性镍粉；
46.s3：抑裂剂的制备：将改性镍粉送入到改性石墨烯内进行搅拌处理，搅拌转速为100r/min，搅拌时间为20min，然后再送入到高压反应釜内继续处理，得到抑裂剂；
47.步骤二：表面处理：将金属冲压件先采用火焰处理，然后紫外照射，照射波长为200nm，照射时间为20min；
48.步骤三：金属冲压件的改性：将步骤二处理的金属冲压件送入到抑裂剂中进行高压高温反应处理，反应结束，取出水洗；
49.步骤四，等离子体处理：将步骤三处理的金属冲压件送入到等离子体箱内进行处理，等离子体的功率为240w，处理时间为20min，处理结束，即可。
50.本实施例的活性改进剂的制备方法为：向脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠溶液加入丙烯酸胺，然后再加入纳米二氧化硅，以150r/min的转速搅拌30min，得到活性改进剂。
51.本实施例的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠溶液的质量分数为30％。
52.本实施例的水淬剂为海藻酸钠、去离子水按照重量比4:1配制而成。
53.本实施例的冷淬处理的时间为20min。
54.本实施例的高压反应釜的反应条件为：反应压力为10mpa，反应时间为20min，反应转速为500r/min。
55.本实施例的火焰处理的火焰温度为200℃，火焰距离金属冲压件的距离为3cm。
56.本实施例的高压高温反应处理的温度为250℃，反应压力为20mpa，反应时间为35min。
57.实施例3：
58.本实施例的一种金属冲压件加工过程中的表面处理方法，包括以下步骤：
59.步骤一：抑裂剂的制备：
60.s1：改性石墨烯的制备：将石墨烯送入到乙醇中进行超声分散，超声功率为225w，超声时间为25min，然后再加入鳞片状石墨，继续搅拌25min，随后再加入活性改进剂，继续以85℃的反应温度反应35min，反应转速为750r/min，反应结束，得到改性石墨烯；
61.s2：改性镍粉的制备：将镍粉送入到煅烧炉中进行煅烧处理，煅烧温度为500℃，煅烧时间为15min，煅烧结束，然后送入到-2℃的水淬剂中进行冷淬处理，即得改性镍粉；
62.s3：抑裂剂的制备：将改性镍粉送入到改性石墨烯内进行搅拌处理，搅拌转速为75r/min，搅拌时间为15min，然后再送入到高压反应釜内继续处理，得到抑裂剂；
63.步骤二：表面处理：将金属冲压件先采用火焰处理，然后紫外照射，照射波长为150nm，照射时间为15min；
64.步骤三：金属冲压件的改性：将步骤二处理的金属冲压件送入到抑裂剂中进行高压高温反应处理，反应结束，取出水洗；
65.步骤四，等离子体处理：将步骤三处理的金属冲压件送入到等离子体箱内进行处理，等离子体的功率为225w，处理时间为15min，处理结束，即可。
66.本实施例的活性改进剂的制备方法为：向脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠溶液加入丙烯酸胺，然后再加入纳米二氧化硅，以100r/min的转速搅拌25min，得到活性改进剂。
67.本实施例的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠溶液的质量分数为25％。
68.本实施例的水淬剂为海藻酸钠、去离子水按照重量比4:1配制而成。
69.本实施例的冷淬处理的时间为15min。
70.本实施例的反应压力为7.5mpa，反应时间为15min，反应转速为300r/min。
71.本实施例的火焰处理的火焰温度为150℃，火焰距离金属冲压件的距离为2cm。
72.本实施例的高压高温反应处理的温度为230℃，反应压力为15mpa，反应时间为30min。
73.对比例1：
74.未做任何处理的金属冲压件。
75.测试实施例1-3与对比例1产品的裂纹扩展速率；
76.实施例1-3及对比例1的裂纹扩展速率性能测试结果如下。
77.组别裂纹扩展速率(nm/cycle)实施例10.14实施例20.12实施例30.09对比例11.32
78.实施例1-3及对比例1可知，本发明实施例3的裂纹扩展速率低至0.09nm/cycle。
79.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
80.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。