模具冲头的制作方法

文档序号:16441810发布日期:2018-12-28 21:19阅读:375来源:国知局
本发明涉及模具
技术领域
,尤其涉及一种模具冲头。
背景技术
在模具加工中,冲头是一个必不可少的工具,冲头就是用来冲孔的冷冲压模具的凸模,其尺寸根据工件的形状尺寸来设计,目前的冲头主要为圆形与方形,方形的冲头在加工凹槽时,易破坏凹槽的形状,而圆形的冲头在加工时,易发生打滑现象,并且冲头在加工过程中,受到大量冲击力,其强度不够,易发生损坏,并且耐磨性能差,寿命短,技术实现要素:针对现有技术中存在的技术问题,本案提供一种模具冲头。为实现上述目的,本案通过以下技术方案实现:一种模具冲头,包括冲头基体和冲头端部,冲头端部位于冲头本体的端部,其特征在于,所述的冲头端部为矩形结构,所述冲头基体与所述冲头端部的连接处为带钩式结构;所述冲头端部的外表面设有第一凸起和第二凸起,其中第一凸起设于矩形结构的两侧,第二凸起设于矩形结构的底部。优选的是,所述的模具冲头,其中,所述第一凸起和第二凸起的截面为半圆形。优选的是,所述的模具冲头,其中,所述模具冲头第一凸起与第二凸起的直径之比为1:1~2。优选的是,所述的模具冲头,其中,所述冲头基体为圆柱体,所述冲头基体的外表面设置有防腐蚀层。优选的是,所述的模具冲头,其中,所述防腐蚀层包括60~70wt%氮化钛、10~20wt%zn1-xmgxo、5~10wt%ti3sic2、5~10wt%氮化钨和5~10wt%碳化钒。优选的是,所述的模具冲头,其中,所述zn1-xmxo中,0.2≤x≤0.4。优选的是,所述的模具冲头,其中,所述冲头基体和防腐蚀层中间还设有中间层;所述中间层为碳化钽层。优选的是,所述的模具冲头,其中,所述冲头端部为单晶金刚石。优选的是,所述的模具冲头,其中,所述第一凸起和第二凸起均为聚晶金刚石。本发明的有益效果是:(1)本发明通过在冲头端部设置第一凸起和第二凸起,缓解冲击力,减少应力集中,提高冲头寿命;通过设置冲头端部为单晶金刚石提高其耐磨性能。(2)本发明通过在冲头基体上设置腐蚀层,提高其环境适应性能,延长使用寿命;防腐蚀层以氮化钛为主体,通过加入zn1-xmgxo提高其耐腐蚀性能;通过加入ti3sic2提高耐氧化性能和传热性能;通过加入氮化钨和碳化钒改善其韧性和硬度。(3)本发明通过在冲头基体和防腐蚀层中间设置中间层,中间层为碳化钽层,提高冲头基体的耐磨性,降低其摩擦力。具体实施方式下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。本案提出一实施例的模具冲头,包括冲头基体和冲头端部,冲头端部位于冲头本体的端部,冲头端部为矩形结构,冲头基体与冲头端部的连接处为带钩式结构;冲头端部的外表面设有第一凸起和第二凸起,其中第一凸起设于矩形结构的两侧,第二凸起设于矩形结构的底部。作为本案又一实施例,其中,第一凸起和第二凸起的截面为半圆形。通过在冲头端部设置第一凸起和第二凸起,缓解冲击力,减少应力集中,提高冲头寿命。作为本案又一实施例,其中,模具冲头第一凸起与第二凸起的直径之比为1:1~2。作为本案又一实施例,其中,冲头基体为圆柱体,所述冲头基体的外表面设置有防腐蚀层。通过设置腐蚀层,提高其环境适应性能,延长使用寿命。作为本案又一实施例,其中,防腐蚀层包括60~70wt%氮化钛、10~20wt%zn1-xmgxo、5~10wt%ti3sic2、5~10wt%氮化钨和5~10wt%碳化钒。氮化钛熔点高、硬度大、化学稳定性好、具有较高的导热性能,通过加入zn1-xmgxo提高其耐腐蚀性能;通过加入ti3sic2提高耐氧化性能和传热性能;通过加入氮化钨和碳化钒改善其韧性和硬度。作为本案又一实施例,其中,zn1-xmxo中,0.2≤x≤0.4。作为本案又一实施例,其中,冲头基体和防腐蚀层中间还设有中间层;所述中间层为碳化钽层。通过设置碳化钽层提高冲头基体的耐磨性,降低其摩擦力。作为本案又一实施例,其中,冲头端部为单晶金刚石。单晶金刚石具有极高的硬度和耐磨性,是目前所知自然界中最硬的物质,通过设置冲头端部为单晶金刚石提高其耐磨性能。作为本案又一实施例,其中,第一凸起和第二凸起均为聚晶金刚石。聚晶金刚石具有优异的磨削性能和韧性,不容易产生表面划伤,通过设置第一凸起和第二凸起为聚晶金刚石,提高其耐冲击性能,防止打滑。实施例1:一种模具冲头,包括冲头基体和冲头端部,冲头端部位于冲头本体的端部,冲头端部为矩形结构,其材质为单晶金刚石,冲头基体与冲头端部的连接处为带钩式结构;冲头端部的外表面设有第一凸起和第二凸起,其中第一凸起设于矩形结构的两侧,第二凸起设于矩形结构的底部,第一凸起和第二凸起的截面为半圆形,第一凸起与第二凸起的直径之比为1:1,第一凸起和第二凸起均为聚晶金刚石;冲头基体为圆柱体,冲头基体的外表面设置有防腐蚀层;防腐蚀层包括60wt%氮化钛、15wt%zn0.8mg0.2o、10wt%ti3sic2、5wt%氮化钨和10wt%碳化钒;冲头基体和防腐蚀层中间还设有中间层,中间层为碳化钽层。实施例2:一种模具冲头,包括冲头基体和冲头端部,冲头端部位于冲头本体的端部,冲头端部为矩形结构,其材质为单晶金刚石;冲头基体与冲头端部的连接处为带钩式结构;冲头端部的外表面设有第一凸起和第二凸起,第一凸起和第二凸起均为聚晶金刚石;其中第一凸起设于矩形结构的两侧,第二凸起设于矩形结构的底部;第一凸起和第二凸起的截面为半圆形,模具冲头第一凸起与第二凸起的直径之比为1:1.5;冲头基体为圆柱体,冲头基体的外表面设置有防腐蚀层;防腐蚀层包括65wt%氮化钛、10wt%zn0.7mg0.3o、8wt%ti3sic2、10wt%氮化钨和7wt%碳化钒;冲头基体和防腐蚀层中间还设有中间层,中间层为碳化钽层。实施例3:一种模具冲头,包括冲头基体和冲头端部,冲头基体为圆柱体,冲头端部位于冲头本体的端部,冲头端部为矩形结构,其材质为单晶金刚石;冲头基体与冲头端部的连接处为带钩式结构;冲头端部的外表面设有第一凸起和第二凸起,其中第一凸起设于矩形结构的两侧,第二凸起设于矩形结构的底部;第一凸起和第二凸起的截面为半圆形,第一凸起和第二凸起均为聚晶金刚石,模具冲头第一凸起与第二凸起的直径之比为1:2;冲头基体的外表面设置有防腐蚀层,防腐蚀层包括70wt%氮化钛、12wt%zn0.6mg0.4o、7wt%ti3sic2、6wt%氮化钨和5wt%碳化钒;冲头基体和防腐蚀层中间还设有中间层;所述中间层为碳化钽层。对比例1:一种模具冲头,包括冲头基体和冲头端部,冲头端部位于冲头本体的端部,冲头端部为矩形结构,其材质为单晶金刚石,冲头基体与冲头端部的连接处为带钩式结构;冲头基体为圆柱体,冲头基体的外表面设置有防腐蚀层;防腐蚀层包括60wt%氮化钛、15wt%zn0.8mg0.2o、10wt%ti3sic2、5wt%氮化钨和10wt%碳化钒;冲头基体和防腐蚀层中间还设有中间层,中间层为碳化钽层。对比例2:一种模具冲头,包括冲头基体和冲头端部,冲头端部位于冲头本体的端部,冲头端部为矩形结构,其材质为单晶金刚石,冲头基体与冲头端部的连接处为带钩式结构;冲头端部的外表面设有第一凸起和第二凸起,其中第一凸起设于矩形结构的两侧,第二凸起设于矩形结构的底部,第一凸起和第二凸起的截面为半圆形,第一凸起与第二凸起的直径之比为1:1,第一凸起和第二凸起均为聚晶金刚石;冲头基体为圆柱体,冲头基体的外表面设置有防腐蚀层;防腐蚀层包括75wt%氮化钛、10wt%ti3sic2、5wt%氮化钨和10wt%碳化钒;冲头基体和防腐蚀层中间还设有中间层,中间层为碳化钽层。对比例3:一种模具冲头,包括冲头基体和冲头端部,冲头端部位于冲头本体的端部,冲头端部为矩形结构,其材质为单晶金刚石;冲头基体与冲头端部的连接处为带钩式结构;冲头端部的外表面设有第一凸起和第二凸起,第一凸起和第二凸起均为聚晶金刚石;其中第一凸起设于矩形结构的两侧,第二凸起设于矩形结构的底部;第一凸起和第二凸起的截面为半圆形,模具冲头第一凸起与第二凸起的直径之比为1:1.5;冲头基体为圆柱体,冲头基体的外表面设置有防腐蚀层;防腐蚀层包括73wt%氮化钛、10wt%zn0.7mg0.3o、10wt%氮化钨和7wt%碳化钒;冲头基体和防腐蚀层中间还设有中间层,中间层为碳化钽层。对比例4:一种模具冲头,包括冲头基体和冲头端部,冲头端部位于冲头本体的端部,冲头端部为矩形结构,其材质为单晶金刚石;冲头基体与冲头端部的连接处为带钩式结构;冲头端部的外表面设有第一凸起和第二凸起,第一凸起和第二凸起均为聚晶金刚石;其中第一凸起设于矩形结构的两侧,第二凸起设于矩形结构的底部;第一凸起和第二凸起的截面为半圆形,模具冲头第一凸起与第二凸起的直径之比为1:1.5;冲头基体为圆柱体,冲头基体的外表面设置有防腐蚀层;防腐蚀层包括65wt%氮化钛、10wt%zn0.7mg0.3o、8wt%ti3sic2、10wt%氮化钨和7wt%碳化钒。下面列出实施例和对比例的性能测试结果:实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2对比例3对比例4硬度92hra98hra102hra93hra95hra96hra99hra抗弯强度3120315031653040313030603090使用次数90009500100007500800085008200耐高温合格合格合格不合格合格合格不合格耐老化合格合格合格合格合格合格不合格耐腐蚀合格合格合格不合格合格合格不合格性能测试方法:(1)耐高温测试:将根据上述任一实施例或对比例制得的模具冲头于200℃环境下烘烤120小时,取出自然冷却,若模具冲头表面无碳化、软化、开裂和翘边现象,且无烧焦异味,则判定该测试结果为“合格”,否则为“不合格”(2)抗老化测试:将根据上述任一实施例或对比例制得的模具冲头放置在铁皮上,将铁皮置于45w的医用紫外灯下连续照射800小时,随后取出,若保护膜无老化、硬化和收缩现象,且表面未发黄,则判定测试结果为“合格”,否则为“不合格”。(3)耐腐蚀测试:将根据上述任一实施例或对比例的配方材料制成的模具冲头,依次进行如下测试:a)将其置于5wt%naoh水溶液中浸泡100小时,取出晾干;b)置于5wt%hcl水溶液中浸泡100小时,取出晾干;c)置于5wt%nacl水溶液中浸泡100小时,取出晾干;d)置于15~20wt%乙醇水溶液中浸泡100小时,取出晾干;经过以上4个实验后,若透光保护膜表面未出现变形、色衰、软化、硬化和老化,则判定该测试结果为为“合格”,否则为“不合格”。尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节。当前第1页12
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1