一種汽車助力轉(zhuǎn)向泵閥芯的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽車工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種汽車助力轉(zhuǎn)向泵閥芯的生產(chǎn)方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國民生活水平的不斷提高，對汽車的需求量越來越大，對汽車性能的要求也 越來越高，導(dǎo)致國內(nèi)汽車工業(yè)迅速發(fā)展，汽車零配件國產(chǎn)化程度不斷提高。
[0003] 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為兩大類：機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是指借 助外力，使駕駛者用更少的力就能完成轉(zhuǎn)向，使得駕駛更加輕松、敏捷，一定程度上提高了 駕駛安全性。
[0004] 助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)按助力的來源可分為液壓助力系統(tǒng)和電動助力系統(tǒng)兩類。液壓助力 系統(tǒng)的方向盤與轉(zhuǎn)向輪之間全部是機(jī)械部件連接，操控精準(zhǔn)，路感直接，信息反饋豐富；液 壓泵由發(fā)動機(jī)驅(qū)動，轉(zhuǎn)向動力充沛，大小車輛都適用；技術(shù)成熟，可靠性高，制造成本低，因 此，廣泛應(yīng)用于各種汽車上。
[0005] 液壓助力系統(tǒng)的核心組件為轉(zhuǎn)向助力泵。轉(zhuǎn)向助力泵的核心零件為閥芯，閥芯的 質(zhì)量好壞直接影響助力轉(zhuǎn)向泵及液壓助力系統(tǒng)能否正常工作。生產(chǎn)性能較高且穩(wěn)定的閥芯 對于提高汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)助力泵的整體性能有著決定性的意義。
[0006] 目前，國內(nèi)生產(chǎn)的汽車助力轉(zhuǎn)向泵閥芯，采用化學(xué)鍍鎳磷工藝在閥芯表面鍍層，由 于化學(xué)鍍鎳磷工藝本身的局限性，制備的鎳磷鍍層的附著力小、硬度低、耐蝕性低，導(dǎo)致閥 芯質(zhì)量不穩(wěn)定及使用壽命短；另外，待化學(xué)鍍鎳磷的閥芯已經(jīng)具有基本成型的結(jié)構(gòu)，上面具 有多個細(xì)小溝槽，不同于表面平整光滑的鋁合金棒或鋁合金板，由于溝槽細(xì)小、拐角內(nèi)應(yīng)力 等因素，使得溝槽內(nèi)鍍層質(zhì)量低于閥芯外圓柱面上的鍍層質(zhì)量，使用過程中，溝槽內(nèi)的鍍層 會最先失效，成為整個閥芯鍍層失效的突破口，逐漸向其它區(qū)域的鍍層擴(kuò)展，最后導(dǎo)致整個 閥芯鍍層失效，進(jìn)一步導(dǎo)致閥芯質(zhì)量不穩(wěn)定及使用壽命短。上述兩個方面的因素嚴(yán)重制約 了汽車轉(zhuǎn)向助力泵的發(fā)展。
[0007] 因此，如何提高閥芯表面鍍層的附著力、硬度以及耐蝕性，尤其是溝槽內(nèi)的鍍層質(zhì) 量，從而提高閥芯的質(zhì)量以及使用壽命是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的是提供一種汽車助力轉(zhuǎn)向泵閥芯的生產(chǎn)方法，該方法能夠提高閥芯 表面鍍層的附著力、硬度以及耐蝕性，尤其是溝槽內(nèi)的鍍層質(zhì)量，從而提高閥芯的質(zhì)量以及 使用壽命。
[0009] 為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：
[0010] 一種汽車助力轉(zhuǎn)向泵閥芯的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：
[0011] 1)將經(jīng)機(jī)加工制得的半成品閥芯依次進(jìn)行一次浸鋅、鋅剝離、二次浸鋅處理，所述 一次浸鋅以及二次浸鋅所用浸鋅溶液中含有Ni2+ 19g/L~30g/L;
[0012] 2)將所述步驟1)二次浸鋅后的半成品閥芯進(jìn)行電鍍處理，電鍍液中含有 NiS04320g/L~390g/L、次亞磷酸鈉50g/L~70g/L，pH為2. 5~2. 7,電鍍液溫度為55°C~ 65°C，電流密度為2A/dm2~4A/dm2,電鍍處理時(shí)間為5min~15min;
[0013] 3)將所述步驟2)電鍍處理后的半成品閥芯進(jìn)行化學(xué)鍍鎳磷處理，化學(xué)鍍鎳磷鍍 液包括：氯化鎳20g/L~25g/L，次亞磷酸鈉20g/L~25g/L，醋酸鈉15g/L~20g/L，檸檬 酸鈉 9g/L~1lg/L，乳酸 24ml/L~28ml/L，硫酸 13ml/L~16ml/L,硫脲lg/L~3g/L;
[0014] 4)將所述步驟3)化學(xué)鍍鎳磷后的半成品閥芯在真空爐內(nèi)進(jìn)行熱處理，真空度為 lOOPa~lOOOPa，熱處理具體操作為2. 5h~3. 5h將半成品閥芯加熱至350°C，350°C下保溫 1. 5h~2. 5h，4. 5h~5. 5h降至120°C，然后自然冷卻。
[0015] 優(yōu)選的，所述步驟3)與步驟4)之間還包括將化學(xué)鍍鎳磷后的半成品閥芯進(jìn)行鈍 化處理，溶液為防變色鈍化劑，溫度為20°C~40°C，處理時(shí)間為lmin~10min。
[0016] 優(yōu)選的，所述一次浸鋅以及二次浸鋅所用浸鋅溶液包含NaOH200g/L~250g/L， ZnS04 90g/L~130g/L，NiS04 50g/L~70g/L，酒石酸鉀鈉 90g/L~130g/L，添加劑 10g/ L~30g/L。
[0017] 優(yōu)選的，所述一次浸鋅所用浸鋅溶液溫度為18°C~27°C，處理時(shí)間為20s~60s; 所述二次浸鋅所用浸鋅溶液溫度為18°C~27°C，處理時(shí)間為20s~60s。
[0018] 優(yōu)選的，所述化學(xué)鍍鎳磷鍍液的溫度為85 °C~95 °C，pH為4. 3~4. 7,處理時(shí)間為 90min~120min〇
[0019] 優(yōu)選的，所述化學(xué)鍍鎳磷鍍液還包括表面活性劑，所述表面活性劑為十二烷基硫 酸鹽、十二烷基磺酸鹽及正辛基硫酸鈉中的一種或多種，所述表面活性劑的含量為9g/L~ llg/L〇
[0020] 優(yōu)選的，所述化學(xué)鍍鎳磷鍍液還包括稀土元素，所述稀土元素的含量為0. 4g/L~ 0.6g/L〇
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種汽車助力轉(zhuǎn)向泵閥芯的生產(chǎn)方法，包括以下 步驟：一次浸鋅、鋅剝離、二次浸鋅、電鍍、化學(xué)鍍鎳磷、真空爐內(nèi)熱處理。本發(fā)明通過在一 次浸鋅以及二次浸鋅所用浸鋅溶液中添加Ni2+，使得Ni2+和Zn2+-起緩慢而均勻地置換沉 積在閥芯表面，含Ni的鋅層可以為隨后的化學(xué)鍍鎳磷沉積初期提供充足的催化核心，從而 提高了鍍層與基體鋁合金之間的附著力，加強(qiáng)了化學(xué)鍍鎳磷之前的預(yù)處理；通過電鍍在化 學(xué)鍍鎳磷之前在閥芯表面電鍍一薄層過渡鎳磷層，有利于提高后續(xù)化學(xué)鍍鎳磷的效果，進(jìn) 一步加強(qiáng)了化學(xué)鍍鎳磷之前的預(yù)處理；本發(fā)明通過對化學(xué)鍍鎳磷工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí) 在鍍液中添加加速劑、表面活化劑以及稀土元素，提高了鍍層質(zhì)量；本發(fā)明通過對化學(xué)鍍鎳 磷后的閥芯進(jìn)行熱處理，減小了鍍層與基體之間的應(yīng)力，改善了晶粒組織結(jié)構(gòu)，提高了鍍層 質(zhì)量，加強(qiáng)了化學(xué)鍍鎳磷之后的后處理。綜上，本發(fā)明通過對化學(xué)鍍鎳磷工藝的優(yōu)化，同時(shí) 加強(qiáng)化學(xué)鍍鎳磷之前的預(yù)處理以及之后的后處理，提高了閥芯表面化學(xué)鍍鎳磷鍍層的附著 力、硬度以及耐蝕性，特別是提高了閥芯溝槽內(nèi)鍍層的附著力、硬度以及耐蝕性，使得整個 鍍層不同部位的質(zhì)量更趨一致，從而提高了閥芯的質(zhì)量以及使用壽命。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是 應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征及優(yōu)點(diǎn)，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的限 制。
[0023] 本發(fā)明提供了一種汽車助力轉(zhuǎn)向泵閥芯的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：
[0024] 一種汽車助力轉(zhuǎn)向泵閥芯的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：
[0025] 1)將經(jīng)機(jī)加工制得的半成品閥芯依次進(jìn)行一次浸鋅、鋅剝離、二次浸鋅處理，所述 一次浸鋅以及二次浸鋅所用浸鋅溶液中含有Ni2+ 19g/L~30g/L;
[0026] 2)將所述步驟1)二次浸鋅后的半成品閥芯進(jìn)行電鍍處理，電鍍液中含有 NiS04320g/L~390g/L、次亞磷酸鈉50g/L~70g/L，pH為2. 5~2. 7,電鍍液溫度為55°C~ 65°C，電流密度為2A/dm2~4A/dm2,電鍍處理時(shí)間為5min~15min;
[0027] 3)將所述步驟2)電鍍處理后的半成品閥芯進(jìn)行化學(xué)鍍鎳磷處理，化學(xué)鍍鎳磷鍍 液包括：氯化鎳20g/L~25g/L，次亞磷酸鈉20g/L~25g/L，醋酸鈉15g/L~20g/L，檸檬 酸鈉 9g/L~1lg/L，乳酸 24ml/L~28ml/L，硫酸 13ml/L~16ml/L,硫脲lg/L~3g/L;
[0028] 4)將所述步驟3)化學(xué)鍍鎳磷后的半成品閥芯在真空爐內(nèi)進(jìn)行熱處理，真空度為 lOOPa~lOOOPa，熱處理具體操作為2. 5h~3. 5h將半成品閥芯加熱至350°C，350°C下保溫 1. 5h~2. 5h，4. 5h~5. 5h降至120°C，然后自然冷卻。
[0029] 本發(fā)明閥芯所用鋁合金材料的組分及含量（重量百分比）為0.7~1.3%的Si， 0.6~1.2%的]\%，0.4~1.0%的]\111，0~0.1%的(：11，0~0.5%的？6,0~0.2%的211， 0~0. 2%的Ti，余量為A1，其屈服強(qiáng)度彡250MPa，抗拉強(qiáng)度彡295MPa，延伸率彡8%。
[0030] 將上述鋁合金軋制成料棒，然后將料棒依次進(jìn)行下料、鍛壓、粗車輪廓、鉆孔、精車 內(nèi)孔、精車外徑、鍍前精磨得到結(jié)構(gòu)成型的半成品閥芯。
[0031] 然后，開始對上述半成品閥芯進(jìn)行表面鍍層處理。首先，將半成品閥芯依次進(jìn)行除 油、水洗、微蝕刻、水洗、中和、水洗處理。
[0032] 鑒于鋁是兩性金屬，在酸堿中均不穩(wěn)定，化學(xué)反應(yīng)復(fù)雜，在化學(xué)鍍鎳磷之前將半成 品閥芯依次進(jìn)行一次浸鋅、水洗、鋅剝離、水洗、二次浸鋅、水洗處理，作為化學(xué)鍍鎳磷之前 的預(yù)處理。本發(fā)明在一次浸鋅以及二次浸鋅所用浸鋅溶液中添加19g/L~30g/L的Ni2+， 使得Ni2+和Zn2+-起緩慢而均勻地置換沉積在閥芯表面，含Ni的鋅層可以為隨后的化學(xué)鍍 鎳磷沉積初期提供充足的催化核心，從而提高鍍層與基體鋁合金之間的附著力。
[0033] 在本發(fā)明中的一個實(shí)施例中，本發(fā)明一次浸鋅以及二次浸鋅所用浸鋅溶液包含 NaOH200g/L~250g/L，ZnS04 90g/L~130g/L，NiS04 50g/L~70g/L，酒石酸鉀鈉 90g/ L~130g/L，添加劑lOg/L~30g/L。優(yōu)選的，一次浸鋅以及二次浸鋅所用浸鋅溶液包含 NaOH210g/L~230g/L，ZnS04 1 00g/L~120g/L，NiS04 55g/L~65g/L，酒石酸鉀鈉 100g/ L~120g/L，添加劑15g/L~25g/L。本發(fā)