一种带有薄膜的冲压模具的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种带有薄膜的冲压模具，包括模具本体和模腔，所述模具本体和模腔之间设置有多层薄膜，所述模腔为圆柱形，所述的多层薄膜为圆套，所述多层薄膜紧配合在模腔的内表面上，所述多层薄膜包括一基层，基层内依次设置有过渡层和金刚石碳膜层。该多层薄膜中包含的含氮类金刚石碳膜层可提供优良的附着性，使得各膜层紧密结合；最外层模层选用含氢类金刚石碳材质，更进一步降低表面摩擦系数，提高表面光滑性，且可增强模具的离型性。
【专利说明】一种带有薄膜的冲压模具
【技术领域】
[0001]该发明涉及一种冲压模具，尤其涉及一种带有薄膜的冲压模具。
【背景技术】
[0002]模造技术的核心在于模具的制作。制造过程中，模具通常需要承受较大的模压力以及腐蚀性，因而制造模具时需要考虑下列几点:1)良好的离型性，以避免与产品发生反应、粘附现象；2)足够的硬度及机械强度，以承受模造过程中的冲击力；3)耐磨性，以利于成型产品及避免表面刮伤；4)耐腐蚀性，以避免跟酸、碱或者强氧化性等腐蚀性粉末接触时，造成模具无法继续使用。为使模具达到上述要求，通常需在模具表面进行薄膜，因此薄膜技术不仅为模具制作的关键技术，更为影响模造产品良率高低的关键。
[0003]为得到品质更为优良的模造产品，业界在模具的薄膜技术上做出了很多努力，如现有技术揭示了一种模压玻璃产品的模具，该模具的模压面上覆盖有超硬薄膜，该超硬薄膜由非晶碳及分布于其中的金刚石碳微粒组成，且金刚石微粒的粒径为纳米级。该模具模压成型过程中，易于脱模、机械强度高、硬度好。但是，该模具表面光滑性、耐磨性、耐腐蚀性尚需进一步提闻。
【发明内容】
[0004]为了克服以上缺陷，本发明要解决的技术问题是:提出一种高硬度、低摩擦、耐腐蚀、表面光滑的带有薄膜的冲压模具。
[0005]本发明所采用的技术方案为:一种带有薄膜的冲压模具，包括模具本体和模腔，所述模具本体和模腔之间设置有多层薄膜，所述多层薄膜包括一基层，基层内依次设置有过渡层和金刚石碳膜层。
[0006]一种冲压模具进一步包括所述模腔为圆柱形，所述的多层薄膜为圆套，所述多层薄膜紧配合在模腔的内表面上。
[0007]—种带有薄膜的冲压模具进一步包括所述基层的材质为铁铬碳合金、铁铬钥碳合金、铁铬f凡钥碳合金或铁铬f凡娃钥碳合金。
[0008]一种带有薄膜的冲压模具进一步包括所述过渡层包括一粘结层和一中间层，所述中间层设置在粘结层内侧。
[0009]一种冲压模具进一步包括所述粘结层的材质为铬、钛或钛化铬，厚度为5-15纳米。
[0010]一种带有薄膜的冲压模具进一步包括所述中间层的材质为氮化铬、氮化钛或氮化钛铬，厚度为10-40纳米。
[0011]一种带有薄膜的冲压模具进一步包括所述金刚石碳膜层包括含氮类金刚石碳膜层，含氮、氢类金刚石碳膜层以及含氢类金刚石碳膜层，厚度均为15-35纳米。
[0012]本发明的有益效果 是:该多层薄膜中包含的金刚石碳膜层，可提供高硬度、低摩擦、耐腐蚀等性能；其中，含氮类金刚石碳膜层可提供优良的附着性，使得各膜层紧密结合；最外层模层选用含氢类金刚石碳材质，更进一步降低表面摩擦系数，提高表面光滑性，且可增强模具的离型性。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合附图对本发明一种带有薄膜的冲压模具作进一步详细地说明:
[0014]图1是本发明的优选实施例的结构示意图；
[0015]图2是多层带有薄膜的结构示意图；
[0016]图中:1、模具本体，2、模腔，3、多层薄膜，4、基层，5、过渡层，6、金刚石碳膜层。【具体实施方式】
[0017]如图1所示，一种带有薄膜的冲压模具，包括模具本体I和模腔2，所述模具本体I和模腔2之间设置有多层薄膜3，所述模腔2为圆柱形，所述的多层薄膜3为圆套，所述多层薄膜3紧配合在模腔2的内表面上。
[0018]如图2所示，所述多层薄膜3包括一基层4，基层4内依次设置有过渡层5和金刚石碳膜层6。
[0019]所述基层4的材质为不锈钢，如铁铬碳合金、铁铬钥碳合金、铁铬钒钥碳合金或铁铬钒硅钥碳合金等。
[0020]所述基层4内设置有过渡层5，所述过渡层5包括一粘结层和一中间层，所述粘结层为一纳米级粘结层，其材质可选自铬、钛或钛化铬，厚度为5-15纳米，所述中间层为一纳米级中间层，其材质可选自氮化铬、氮化钛或氮化钛铬，厚度为10-40纳米。过渡层5能使后续形成的金刚石碳膜层6与基层4之间更好地结合。基层4为不锈钢材质，后续形成的金刚石碳膜层6与不锈钢基层4之间存在有非金刚石碳结构的碳相，如其界面处存在石墨或碳黑，基层4与金刚石碳膜层6结合力会比较差，因此，通常需要在基层4与金刚石碳膜层6之间设置一过渡层5来改善其界面的结合力。
[0021 ] 所述过渡层5内设置有金刚石碳膜层6，所述金刚石碳膜层6包括含氮类金刚石碳膜层，含氮、氢类金刚石碳膜层以及含氢类金刚石碳膜层，厚度均为15-35纳米。通常情况下，在模具上形成普通金刚石碳膜层，可使模具表面硬度提高、摩擦系数降低、耐腐蚀性增强等。而在普通金刚石碳膜层中添加氮、氢元素后，可大大改善其机械性能，如含氮类金刚石碳膜层具有优良的附着性，含氢类金刚石碳膜层具有较低的表面摩擦系数，而含氮、氢类金刚石碳膜层为一内应力较小的膜层。
[0022]本发明中，中间层内采用含氮类金刚石碳膜层，可使该膜层与中间层以及后续的含氮、氢类金刚石碳膜层紧密结合，最内层膜层选用含氢类金刚石碳材质，可更进一步降低模具表面摩擦系数，提高表面光滑性，且可增强模具的离型性。该三层金刚石碳膜层通过两层过渡层5与基层4紧密结合，赋予模具表面优异的综合性能，如高硬度、低摩擦、耐腐蚀、离型性佳等。`
[0023]以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【权利要求】
1.一种带有薄膜的冲压模具，包括模具本体(1)和模腔(2)，其特征在于:所述模具本体(1)和模腔(2)之间设置有多层薄膜(3)，所述多层薄膜(3)包括一基层(4)，基层(4)内依次设置有过渡层(5 )和金刚石碳膜层(6 )。
2.根据权利要求1所述的一种带有薄膜的冲压模具，其特征在于:所述模腔(I)为圆柱形，所述的多层薄膜(3)为圆套，所述多层薄膜(3)紧配合在模腔(2)的内表面上。
3.根据权利要求1所述的一种带有薄膜的冲压模具，其特征在于:所述基层(4)的材质为铁铬碳合金、铁铬钥碳合金、铁铬f凡钥碳合金或铁铬f凡娃钥碳合金。
4.根据权利要求1所述的一种带有薄膜的冲压模具，其特征在于:所述过渡层(5)包括一粘结层和一中间层，所述中间层设置在粘结层内侧。
5.根据权利要求4所述的一种带有薄膜的冲压模具，其特征在于:所述粘结层的材质为铬、钛或钛化铬，厚度为5-15纳米。
6.根据权利要求4所述的一种带有薄膜的冲压模具，其特征在于:所述中间层的材质为氮化铬、氮化钛或氮化钛铬，厚度为10-40纳米。
7.根据权利要求1所述的一种带有薄膜的冲压模具，其特征在于:所述金刚石碳膜层(6)包括含氮类金刚石碳膜层，含氮、氢类金刚石碳膜层以及含氢类金刚石碳膜层，厚度均为15-3 5纳米。
【文档编号】C03B11/06GK103819076SQ201210465515
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2012年11月17日 优先权日:2012年11月17日
【发明者】叶家和, 李正祥, 吴彪, 张登航 申请人:安徽蓝德集团股份有限公司