CN107177841A - 一种农用机械用金属冲压件的表面处理方法 - Google Patents

一种农用机械用金属冲压件的表面处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于机械表面处理技术领域，提供了一种农用机械用金属冲压件的表面处理方法，（1）称量9‑12重量份的植酸、7‑8重量份的水性丙烯酸树脂、1‑3重量份的钼酸钠、1‑4重量份的硝酸镍、0.3‑2重量份的壬基酚聚氧乙烯醚、1.2‑3份重量份的苯基萘胺、1.1‑3.6重量份的甲硫酸烷基三甲基铵，混合，置于90‑100℃环境下2.5h，即制得表面处理剂；（2）将19‑23重量份的所述金属表面处理剂与60‑65重量份的水混合，制得表面处理液；（3）将表面处理液升温至55℃，将金属冲压件置入表面处理液浸泡20‑30min。本发明使得金属具有较好的抗氧化、耐腐蚀性能。

Description

一种农用机械用金属冲压件的表面处理方法
技术领域
本发明属于机械表面处理技术领域，具体地，涉及一种农用机械用金属冲压件的表面处理方法。
背景技术
冲压件是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工（或称压力加工），合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。
全世界的钢材中，有60-70%是板材，其中大部分是经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。
冲压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。由于采用精密模具，工件精度可达微米级，且重复精度高、规格一致，可以冲压出孔窝、凸台等。
但现有金属冲压件的抗氧化、防腐蚀能力有待提高。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种农用机械用金属冲压件的表面处理方法。
根据本发明提供的一种农用机械用金属冲压件的表面处理方法，所述方法包括如下工序：
（1）制备表面处理剂：称量9-12重量份的植酸、7-8重量份的水性丙烯酸树脂、1-3重量份的钼酸钠、1-4重量份的硝酸镍、0.3-2重量份的壬基酚聚氧乙烯醚、1.2-3份重量份的苯基萘胺、1.1-3.6重量份的甲硫酸烷基三甲基铵，混合，置于90-100℃环境下2.5h，即制得表面处理剂；
（2）配制表面处理液：将19-23重量份的所述金属表面处理剂与60-65重量份的水混合，制得表面处理液；
（3）表面处理：将表面处理液升温至55℃，将金属冲压件置入表面处理液浸泡20-30min。
优选地，所述水性丙烯酸树脂由以下重量份的成分组成：助溶剂10-30份、甲基丙烯酸甲酯1-9份、丙烯酸丁酯10-30份、丙烯酸2-羟丙酯2-20份、丙烯酸1-9份、引发剂1-9份、水42-66份。
优选地，所述助溶剂为丙二醇单甲醚或丙二醇单乙醚。
优选地，所述引发剂为氧化剂过硫酸铵、过硫酸钾、还原剂亚硫酸氢钠中的任一种。
优选地，所述水性丙烯酸树脂的制备方法如下：
步骤一、按质量份，将助溶剂和甲基丙烯酸甲酯加入反应釜，在温度为119-121℃的条件下反应0.6-1.8h，得到底料；
步骤二、顺次将丙烯酸2-羟丙酯、丙烯酸、引发剂，加入高位槽并且混合均匀，得到混合单体；
步骤三、将混合单体均匀滴加至温度为118-122℃的底料中，得到反应混合物，滴加总时间为3-4h；
步骤四、将反应混合物在温度为119-121℃的条件下保温1.5-2h，降温至40℃以下保温1h，并在1h内升温至70-80℃，加入40-70份水混合均匀，过滤得到水性丙烯酸树脂。
优选地，所述冲压件为农用机械的车身、底盘、油箱、散热器片。
优选地，所述反应釜的材质为碳锰钢、不锈钢、锆镍基合金中的一种。
优选地，所述反应釜的材质为不锈钢。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明提供的农用机械用金属冲压件的表面处理方法，本发明的处理方法主要采用化学试剂进行处理，本发明配制的处理剂配方合理，得到的金属表面处理剂除锈除油、除锈效果好，且在金属表面形成保护膜，更持久的保护金属冲压件，使得金属具有较好的抗氧化、耐腐蚀性能，优于传统的强酸清洗。此外本发明处理方法简便，对设备要求低，适合大规模生产；
（2）本发明提供的农用机械用金属冲压件的表面处理方法，配制的处理剂配方中加入植酸。目前，实践表明用铬酸处理的钢件表面的抗蚀性远不及用植酸处理的效果好。并且铬酸盐对人体有毒害作用，对环境危害很大，产生的废液需要无害化处理。而植酸及其盐的巨大螯合势能，赋予其优良的抗腐蚀性，科学试验证明在金属和合金表面上的植酸盐涂层具有抗蚀性，因此本发明处理剂剂因植酸的加入，其抗腐蚀性提高。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例提供的一种农用机械用金属冲压件的表面处理方法，所述方法包括如下工序：
（1）制备表面处理剂：称量12重量份的植酸、7重量份的水性丙烯酸树脂、3重量份的钼酸钠、1重量份的硝酸镍、2重量份的壬基酚聚氧乙烯醚、1.2份重量份的苯基萘胺、3.6重量份的甲硫酸烷基三甲基铵，混合，置于90℃环境下2.5h，即制得表面处理剂；
（2）配制表面处理液：将23重量份的所述金属表面处理剂与60重量份的水混合，制得表面处理液；
（3）表面处理：将表面处理液升温至55℃，将金属冲压件置入表面处理液浸泡30min。
其中，所述水性丙烯酸树脂由以下重量份的成分组成：助溶剂30份、甲基丙烯酸甲酯1份、丙烯酸丁酯30份、丙烯酸2-羟丙酯2份、丙烯酸9份、引发剂1份、水66份。
其中，所述助溶剂为丙二醇单甲醚。
其中，所述引发剂为氧化剂过硫酸铵。
其中，所述水性丙烯酸树脂的制备方法如下：
步骤一、按质量份，将助溶剂和甲基丙烯酸甲酯加入反应釜，在温度为121℃的条件下反应0.6h，得到底料；
步骤二、顺次将丙烯酸2-羟丙酯、丙烯酸、引发剂，加入高位槽并且混合均匀，得到混合单体；
步骤三、将混合单体均匀滴加至温度为122℃的底料中，得到反应混合物，滴加总时间为3h；
步骤四、将反应混合物在温度为121℃的条件下保温1.5h，降温至40℃以下保温1h，并在1h内升温至80℃，加入40份水混合均匀，过滤得到水性丙烯酸树脂。
其中，所述冲压件为农用机械的车身、底盘、油箱、散热器片。
其中，所述反应釜的材质为碳锰钢。
实施例2
本实施例提供的一种农用机械用金属冲压件的表面处理方法，所述方法包括如下工序：
（1）制备表面处理剂：称量9重量份的植酸、8重量份的水性丙烯酸树脂、1重量份的钼酸钠、4重量份的硝酸镍、0.3重量份的壬基酚聚氧乙烯醚、3份重量份的苯基萘胺、1.1重量份的甲硫酸烷基三甲基铵，混合，置于100℃环境下2.5h，即制得表面处理剂；
（2）配制表面处理液：将19重量份的所述金属表面处理剂与65重量份的水混合，制得表面处理液；
（3）表面处理：将表面处理液升温至55℃，将金属冲压件置入表面处理液浸泡20min。
其中，所述水性丙烯酸树脂由以下重量份的成分组成：助溶剂10份、甲基丙烯酸甲酯9份、丙烯酸丁酯10份、丙烯酸2-羟丙酯20份、丙烯酸1份、引发剂9份、水42份。
其中，所述助溶剂为丙二醇单乙醚。
其中，所述引发剂为氧化剂过硫酸钾。
其中，所述水性丙烯酸树脂的制备方法如下：
步骤一、按质量份，将助溶剂和甲基丙烯酸甲酯加入反应釜，在温度为119℃的条件下反应1.8h，得到底料；
步骤二、顺次将丙烯酸2-羟丙酯、丙烯酸、引发剂，加入高位槽并且混合均匀，得到混合单体；
步骤三、将混合单体均匀滴加至温度为118℃的底料中，得到反应混合物，滴加总时间为4h；
步骤四、将反应混合物在温度为119℃的条件下保温2h，降温至40℃以下保温1h，并在1h内升温至70℃，加入70份水混合均匀，过滤得到水性丙烯酸树脂。
其中，所述冲压件为农用机械的车身、底盘、油箱、散热器片。
其中，所述反应釜的材质为不锈钢。
实施例3
本实施例提供的一种农用机械用金属冲压件的表面处理方法，所述方法包括如下工序：
（1）制备表面处理剂：称量11重量份的植酸、7重量份的水性丙烯酸树脂、2重量份的钼酸钠、3重量份的硝酸镍、0.9重量份的壬基酚聚氧乙烯醚、1.7份重量份的苯基萘胺、2.6重量份的甲硫酸烷基三甲基铵，混合，置于95℃环境下2.5h，即制得表面处理剂；
（2）配制表面处理液：将21重量份的所述金属表面处理剂与62重量份的水混合，制得表面处理液；
（3）表面处理：将表面处理液升温至55℃，将金属冲压件置入表面处理液浸泡22min。
其中，所述水性丙烯酸树脂由以下重量份的成分组成：助溶剂12份、甲基丙烯酸甲酯7份、丙烯酸丁酯16份、丙烯酸2-羟丙酯13份、丙烯酸5份、引发剂7份、水47份。
其中，所述助溶剂为丙二醇单甲醚或丙二醇单乙醚。
其中，所述引发剂为还原剂亚硫酸氢钠。
其中，所述水性丙烯酸树脂的制备方法如下：
步骤一、按质量份，将助溶剂和甲基丙烯酸甲酯加入反应釜，在温度为120℃的条件下反应0.9h，得到底料；
步骤二、顺次将丙烯酸2-羟丙酯、丙烯酸、引发剂，加入高位槽并且混合均匀，得到混合单体；
步骤三、将混合单体均匀滴加至温度为119℃的底料中，得到反应混合物，滴加总时间为4h；
步骤四、将反应混合物在温度为121℃的条件下保温1.8h，降温至40℃以下保温1h，并在1h内升温至77℃，加入50份水混合均匀，过滤得到水性丙烯酸树脂。
其中，所述冲压件为农用机械的车身、底盘、油箱、散热器片。
其中，所述反应釜的材质为锆镍基合金。
实验例:
取相同的底盘4个，用实施例1-3的方法分别对其中的3个底盘进行表面处理，剩下一个不做表面处理，将上述4个底盘放置在相同的环境下15天，观察每个底盘的生锈情况。结果显示，用实施例1-3的方法分别对其中的3个底盘进行表面处理后均未生锈，而没有做表面处理的底盘生锈，可见本发明的处理方法及处理剂对金属具有较好的抗氧化、耐腐蚀性能。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种农用机械用金属冲压件的表面处理方法，其特征在于：所述方法包括如下工序：
（1）制备表面处理剂：称量9-12重量份的植酸、7-8重量份的水性丙烯酸树脂、1-3重量份的钼酸钠、1-4重量份的硝酸镍、0.3-2重量份的壬基酚聚氧乙烯醚、1.2-3份重量份的苯基萘胺、1.1-3.6重量份的甲硫酸烷基三甲基铵，混合，置于90-100℃环境下2.5h，即制得表面处理剂；
（2）配制表面处理液：将19-23重量份的所述金属表面处理剂与60-65重量份的水混合，制得表面处理液；
（3）表面处理：将表面处理液升温至55℃，将金属冲压件置入表面处理液浸泡20-30min。
2.根据权利要求1所述的农用机械用金属冲压件的表面处理方法，其特征在于：所述水性丙烯酸树脂由以下重量份的成分组成：助溶剂10-30份、甲基丙烯酸甲酯1-9份、丙烯酸丁酯10-30份、丙烯酸2-羟丙酯2-20份、丙烯酸1-9份、引发剂1-9份、水42-66份。
3.根据权利要求2所述的农用机械用金属冲压件的表面处理方法，其特征在于：所述助溶剂为丙二醇单甲醚或丙二醇单乙醚。
4.根据权利要求2所述的农用机械用金属冲压件的表面处理方法，其特征在于：所述引发剂为氧化剂过硫酸铵、过硫酸钾、还原剂亚硫酸氢钠中的任一种。
5.根据权利要求2所述的农用机械用金属冲压件的表面处理方法，其特征在于：所述水性丙烯酸树脂的制备方法如下：
步骤一、按质量份，将助溶剂和甲基丙烯酸甲酯加入反应釜，在温度为119-121℃的条件下反应0.6-1.8h，得到底料；
步骤二、顺次将丙烯酸2-羟丙酯、丙烯酸、引发剂，加入高位槽并且混合均匀，得到混合单体；
步骤三、将混合单体均匀滴加至温度为118-122℃的底料中，得到反应混合物，滴加总时间为3-4h；
步骤四、将反应混合物在温度为119-121℃的条件下保温1.5-2h，降温至40℃以下保温1h，并在1h内升温至70-80℃，加入40-70份水混合均匀，过滤得到水性丙烯酸树脂。
6.根据权利要求1所述的农用机械用金属冲压件的表面处理方法，其特征在于：所述冲压件为农用机械的车身、底盘、油箱、散热器片。
7.根据权利要求5所述的农用机械用金属冲压件的表面处理方法，其特征在于：所述反应釜的材质为碳锰钢、不锈钢、锆镍基合金中的一种。
8.根据权利要求7所述的农用机械用金属冲压件的表面处理方法，其特征在于：所述反应釜的材质为不锈钢。
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