物理气相沉积用于汽车装饰件的优势研究

在汽车内外装饰件表面处理应用领域,为了保护环境,使用绿色处理工艺取代有污染的工艺。研究物理气相沉积工艺的原理及工序表明,物理气相沉积不仅可以应用于汽车装饰件,且对环境几乎无污染。该工艺更节能,品质更高,可以实现传统电镀工艺不能实现的功能。因其是在充有惰性气体(氩气)的真空系统中,通过高压电场的作用,使得氩气因电离产生氩离子流,轰击靶材,被溅出的靶材原子或分子沉积在被镀物件上而形成薄膜的过程,加工过程不需要铜、镍等其他重金属参与,因此从源头上避免重金属污染及水、空气污染。物理气相沉积表面处理厚度仅为电镀的20%~25%,用料更少。尤其是金属原料,经济效益更高。由于物理气相沉积与基材的结合力更强,有涂层保护,零件品质更高。因其基材选择范围更广泛,可以作用于透光性PC材料,与灯具相结合,设计出既是装饰件又是灯具的造型效果。因其是物理成膜,不会破坏零部件的柔韧性,适用于细截面零件加工,外包围的涂层是柔性树脂,装配不易断裂,研究的物理气相沉积工艺,最小可以满足横截面2 mm宽的纤细装饰件的加工。不要求金属镀层具有导电性,可以镀不导电的金属如铟,可实现信号通过,基于该优势,可以使用于自动驾驶及遥控钥匙等领域。

基于动态模型的冲压模具磨损寿命研究

为了准确预测模具磨损深度,提高模具使用寿命,通过研究冲压模具磨损机理,建立了混合磨损动态模型,提出一种新的模具磨损寿命预测方法。由于前次冲压对后次冲压模具磨损具有显著影响,模具的总磨损深度并不与单次冲压磨损深度呈简单的线性关系,该方法考虑了镀铬层和火焰淬火层厚向磨损系数、粗糙度的影响以及模具表面到芯部材料硬度的梯度变化关系。通过试验得到火焰淬火和电镀铬2种不同处理方式下模具材料磨损的相关参数,将其运用到混合磨损动态模型中。运用节点移动来不断更新磨损型面,获得当前磨损深度下的新参数,使用新参数计算当次冲压的磨损深度,确保随着磨损的增加,磨损参数不断更新,使得磨损预测更符合实际磨损的物理过程,弥补了经典Archard模型忽略因磨损而导致接触应力和滑移速度改变的不足。用壳单元提取冲压接触型面建立有限元模型,不需表达整个模具,降低了问题的复杂性,极大提高了计算效率。建立了磨损深度与冲压次数之间的确切关系,得到了模具磨损深度的定量预测方法。使用该方法对某车型发动机盖外板冲压模具进行磨损分析,将结果与实际模具磨损情况以及经典Archard方法预测结果进行对比。结果表明:所提出的冲压模具磨损寿命预测方法更接近实际磨损,误差比经典Archard方法小18.60%,预测精度明显高于经典的Archard方法。