专利名称：化学腐蚀加工冲压模具退料型腔的方法
技术领域：
本发明涉及一种模具加工方法，尤其涉及一种刃口形状复杂的冲压模具退料型腔
的化学腐蚀加工方法，属于化学加工技术领域。
背景技术：
金属板料冲压成形是金属压力加工的主要方法之一，广泛应用于汽车摩托车、自 行车、电机电器、仪器仪表、家用电器、办公机械、生活用品等产品中，金属板料的冲裁落料 是借助于压力机的动力，使得金属板料通过冲压模具直接受到变形力并进行变形，从而获 得一定形状，尺寸和性能的零件或产品。金属板料冲裁模的核心零件是凹模和凸模，在模具 加工过程中，用同一块模具材料将凹、凸模除冲裁面以外的各表面上的各种安装定位孔都 加工成型，并进行淬火热处理；然后通过数控线切割工艺将加工后的一块模具分成凹、凸模 两件。通过数控线切割方法能解决平面投影比较复杂的凹、凸模加工问题，由于数控线切割 是在模具材料已经热处理后进行的，从而避免了凹、凸模先经单独加工然后再热处理所产 生的变形问题。 数控线切割成形的冲裁凹模在其厚度范围内的型腔尺寸上下一致，即冲裁凹模的 冲裁刃口从冲裁凹模的上表面一直到下表面。这样的结构不利于冲裁件从冲压凹模刃口内 退出，因此需要在冲压凹模刃口下加工出扩大的退料型腔，便于冲裁件从冲压凹模刃口型 腔内顺利退出。由于冲压凹模已淬火，凹模硬度较高，因此普通的机械加工方法已无法对线 切割以后的冲压凹模型腔进行再加工，尤其是一些尺寸较大、形状较复杂、精度要求较高的 冲压件或要求向上顶出的冲压件。为解决退料型腔无法加工的问题，通常在冲压模具中增 设一块退料型腔垫板，但是，该方法不仅增加了模具的闭合高度，同时也提高了模具的制造 成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种简便易行的冲压模具退料型腔的加工方法，采用该方法 能简化冲压模具结构，降低模具制造成本。
本发明通过以下技术方案予以实现 —种化学腐蚀加工冲压模具退料型腔的方法，包括以下步骤 1)、检测冲压凹模下平面与平板玻璃之间的密封性将需要腐蚀加工的冲压凹模 放置在平板玻璃上，对冲压凹模型腔注水，观察冲压凹模底部与平板玻璃的接触面是否渗 漏水；若渗漏水，则磨削冲压凹模底面，然后再将冲压凹模放在平板玻璃上注水检测其底部 与玻璃板之间的密封性，直至不再渗漏水，检测结束后放空水； 2)、计算冲压凹模型腔需要去除金属的质量，折算出与去除金属质量3 4倍的王 水质量； 3)、将硝酸和盐酸按1 : 3的质量比配制成王水，作为金属腐蚀液； 4)、用油漆涂覆或用胶带覆盖不需要腐蚀的冲压凹模的冲裁刃口处，冲压凹模顶面涂油脂保护；腐蚀冲压凹模退料型腔时，注意保持工作场所良好的自然通风状态，并打开 强制排气装置； 5)、将按步骤2)和步骤3)要求配制好的定量王水倒入冲压凹模型腔内，控制腐蚀 液面高度不超过冲压凹模的冲裁刃口 11下侧，王水与Fe反应生成氮氧化物气体排出，反 应过程中王水中不断有气泡逸出，直至王水无气泡逸出时，即完成冲压凹模型腔的化学腐 蚀； 6)、倒出冲压凹模型腔内的王水，清洗冲压凹模退料型腔，检测冲压凹模退料型腔 尺寸，如未达到要求，则倒去一部分废液，等量补充王水，再次腐蚀冲压凹模退料型腔，直至 达到冲压凹模退料型腔的尺寸要求； 7)、再次倒出冲压凹模型腔中的王水废液，冲洗冲压凹模，去除冲压凹模冲裁刃口 处的保护层和冲压凹模顶面油脂； 8)、检测王水废液的pH值，若小于7则在废液中投放石灰石中和，进行无害化处理。 本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。 前述的化学腐蚀加工冲压模具退料型腔的方法，其中所述冲压凹模退料型腔的腐 蚀时间为3 4小时。 本发明适用范围广，能够去除各种材料和性能的金属，可实现冲压凹模退料型腔 的单件小批量腐蚀加工、成本低、工效高。也可先用油漆覆盖冲压凹模不需要腐蚀各处，在 一个平底玻璃钢容器内盛放配制好的王水，将多块冲压凹模放入平底玻璃容器内，使王水 浸没整个凹模，通过腐蚀时间控制其腐蚀深度，可实现冲压凹模退料型腔的批量腐蚀加工。
本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释， 这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。
图l是本发明的流程图； 图2是采用本发明加工冲压凹模退料型腔的剖视图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1、图2所示，本发明包括以下步骤 1)、检测冲压凹模1下平面与平板玻璃2之间的密封性将需要腐蚀加工的冲压凹 模1放置在平板玻璃2上，对冲压凹模型腔注水，观察冲压凹模1底部与玻璃板2的接触面 是否渗漏水；若渗漏水，则再次磨削加工冲压凹模1底面，然后再将冲压凹模1放在平板玻 璃2上注水检测冲压凹模1底部与平板玻璃板2之间的密封性，直至不再渗漏水，检测结束 后放空水。 2)、计算冲压凹模型腔11需要去除金属的质量，近似折算出与去除该金属质量三 点五倍的王水质量；如图2所示，冲压凹模的冲裁刃口 11高度h —般为冲裁件厚度的3 5倍。为了便于退出冲裁件，在冲压凹模的刃口 11下部专门设置高度为H的退料型腔12，h 与H之和即为冲压凹模1的厚度。退料型腔12的平面投影面积大于刃口 ll的平面投影面
4积，才能使冲裁件能顺利地脱离冲压凹模的刃口 11。退料型腔12与刃口 11的相应尺寸的 单边差S为0.5 lmm，可根据冲裁件的厚度确定。将冲压凹模的刃口 11的周长乘以S ， 再乘以H即为退料型腔12需要增加的体积，该体积通过王水腐蚀冲压凹模型腔而得到，再 将该体积乘以Fe密度得到通过王水腐蚀冲压凹模退料型腔消失的质量，即用比例关系1克 Fe需3. 5克王水，计算出腐蚀冲压凹模退料型腔的王水质量。 3)、将硝酸和盐酸按1 : 3的质量比配制成王水，作为金属腐蚀液；王水的化学反 应方程式如下 HN03+3HC1 = 2H20+C12+N0C1 ; 王水腐蚀Fe的化学反应方程式如下 Fe+Cl2+N0Cl = NO个+FeCl3 由于HN03和HC1均具有强烈的剌激性气味，因此要求工作场所的自然通风和强制 排气装置均处于良好状态。 4)、为了防止冲压凹模的冲裁刃口 ll和冲压凹模顶面13不会受到王水腐蚀，用油 漆涂覆或用胶带覆盖不需要腐蚀的冲压凹模的冲裁刃口 11处，冲压凹模13顶面涂油脂保 护； 5)、将按步骤2)和步骤3)要求配制好的定量王水3倒入冲压凹模型腔内，控制腐 蚀液面高度不超过冲压凹模的冲裁刃口 11下侧，王水3与Fe反应生成氮氧化物气体排出， 反应过程中王水3中不断有气泡逸出，直至王水3无气泡逸出时，即完成冲压凹模退料型腔 的化学腐蚀； 6)、倒出冲压凹模型腔内的王水3，清洗冲压凹模型腔，检测腐蚀后形成的冲压凹 模退料型腔12尺寸，如未达到要求，则倒去一部分废液，补充等量王水，再次腐蚀冲压凹模 退料型腔12，直至达到冲压凹模退料型腔12的尺寸要求； 7)、再次倒出冲压凹模型腔内的王水废液，冲洗冲压凹模1，去除冲压凹模冲裁刃 口 11处的保护层和冲压凹模顶面13上的油脂； 8)、检测王水3废液的pH值，若小于7则表示废液仍处于酸性状态，在废液中投放 石灰石中和酸性，进行无害化处理。 除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形 成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。
权利要求
一种化学腐蚀加工冲压模具的退料型腔的方法，其特征在于包括以下步骤1)、检测冲压凹模下平面与平板玻璃之间的密封性将需要腐蚀加工的冲压凹模放置在平板玻璃上，对冲压凹模型腔注水，观察冲压凹模底部与平板玻璃的接触面是否渗漏水；若渗漏水，则磨削冲压凹模底面，然后再将冲压凹模放在平板玻璃上注水检测冲压凹模底部与玻璃板之间的密封性，直至不再渗漏水，检测结束后放空水；，2)、计算冲压凹模型腔需要去除金属的质量，折算出与去除金属质量3～4倍的王水质量；3)、将硝酸和盐酸按1∶3的质量比配制成王水，作为金属腐蚀液；4)、用油漆涂覆或用胶带覆盖不需要腐蚀的冲压凹模的冲裁刃口处，冲压凹模顶面涂油脂保护；腐蚀冲压凹模退料型腔前，注意保持工作场所良好的自然通风状态，并打开强制排气装置；5)、将按步骤2)和步骤3)要求配制好的定量王水倒入冲压凹模型腔内，控制腐蚀液面高度不超过冲压凹模的冲裁刃口下侧，王水与Fe反应生成氮氧化物气体排出，反应过程中王水中不断有气泡逸出，直至王水无气泡逸出时，完成冲压凹模退料型腔的化学腐蚀；6)、倒出冲压凹模型腔内的王水废液，清洗冲压凹模退料型腔，检测腐蚀后形成的冲压凹模退料型腔尺寸，如未达到要求，则倒去一部分废液，补充等量王水，再次腐蚀冲压凹模退料型腔，直至达到冲压凹模退料型腔的尺寸要求；7)、再次倒出冲压凹模型腔内的王水废液，冲洗冲压凹模，去除冲压凹模冲裁刃口处的保护层和冲压凹模顶面油脂；8)、检测王水废液的pH值，若小于7则在废液中投放石灰石中和，进行无害化处理。
2. 如权利要求1所述的化学腐蚀加工冲压模具退料型腔的方法，其特征在于冲压凹 模退料型腔的腐蚀时间为3 4小时。
全文摘要
本发明公开了一种化学腐蚀加工冲压模具退料型腔的方法，1)检测冲压凹模与平板玻璃之间的密封性，2)计算冲压凹模型腔需要去除金属的质量，折算出与该去除金属质量的王水质量；3)配制王水；4)覆盖不需要腐蚀的冲裁刃口处和冲压凹模顶面；5)完成冲压凹模型腔的化学腐蚀；6)倒出王水，清洗冲压凹模型腔，检测尺寸；如未达到要求，则倒去部分废液，等量补充王水，再次腐蚀；7)再次倒出冲压凹模型腔中的王水废液，冲洗冲压凹模；8)检测王水废液的pH值，对王水废液进行无害化处理。本发明适用范围广，能够去除各种材料和性能的金属；可实现冲压凹模退料型腔的单件小批量生产、成本低、工效高。
文档编号C23F1/02GK101787532SQ201010118749
公开日2010年7月28日 申请日期2010年3月5日 优先权日2010年3月5日
发明者凌有临, 孙安龙, 许建飞 申请人:江苏科技大学