一种汽车零部件生产加工用模具及其制造方法与流程

本发明涉及模具制造技术领域，具体为一种汽车零部件生产加工用模具及其制造方法。

背景技术：

汽车一般是由多个部件进行组装加工的，而各个部件的加工方式也各不相同，在汽车外壳的加工过程中，通常使用模具对金属板材进行冲压制成，然而在这个过程中有些面会需要凸出比较高，随着模具的往下压，对板材实行冲压，当板材被拉伸到一定厚薄程度，模具一直对板材施行压紧，此时就容易造成开裂的问题，使得产品的合格率降低，工作效率随之降低。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种汽车零部件生产加工用模具及其制造方法，具备冲压时防止开裂现象，解决了模具有些面凸出较高时，对板材进行冲压容易造成开裂的的问题。

(二)技术方案

为实现上述提高合格率的目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车零部件生产加工用模具，包括上模具座和下模具座，所述上模具座和下模具座的正面均固定安装有模具芯体，所述下模具座的正面固定安装有定位销，所述上模具座和下模具座的两侧均焊接有接料斗，所述上模具座的正面开设有定位销孔，所述下模具座的顶部外表面通过螺栓固定安装有刀片。

优选的，所述定位销设置有四个，所述定位销与定位销孔的尺寸和位置相适配。

优选的，所述模具芯体由车削线性切割出的钢块组成，所述模具芯体位于上模具座和下模具座的正中位置。

优选的，所述刀片位于下模具座的废料剪切处位置。

优选的，所述刀片的形状为双弧形。

一种汽车零部件生产加工用模具的制造方法，包括以下步骤：

1)、上模具座和下模具座加工：主体材料是ht300灰铁。

s1、采用消失模铸造工艺铸造上模具座和下模具座，将与铸件尺寸形状相匹配的泡沫模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在负压下浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却后形成上模具座和下模具座。

s2、将上模具座和下模具座进行粗加工：先使用直径为d12的铣刀对上模具座和下模具座的整体进行打磨，且磨出的粗糙为ra＝0.32μm，再使用直径为d10的铣刀对上模具座和下模具座的边缘角进打磨，且磨出的粗糙为ra＝0.30μm，把上模具座和下模具座的余量留至0.5mm。

s3、将粗加工后的上模具座和下模具座进行热处理：先用快速匀细退火工艺对上模具座和下模具座进行预备热处理，再用低温淬火热处理对上模具座和下模具座进行最终热处理，最后通过碳氮共渗化学热处理对上模具座和下模具座进行最终表面强化，使得上模具座和下模具座强度达到hrc58-62，密度达到7850kg/m³。

s4、将上模具座和下模具座进行精加工：先使用直径为d8的铣刀对上模具座和下模具座的整体和边缘角进行打磨，以及确保上模具座和下模具座尺寸的精度，余量留至0.25mm，且磨出的上模具座和下模具座粗糙为ra＝0.28μm。

s5、将制作好的定位销与打磨后的下模具座焊接，再将上模具座外表面开设定位销孔，而每次开设的一个定位销孔位置需根据定位销的位置而定，且每一个定位销孔的尺寸与定位销尺寸相适配，再将接料斗与上模具座和下模具座焊接。

s6、将最终成型的上模具座和下模具座再次通过碳氮共渗化学热处理，使上模具座和下模具座达到初步表面强化，使得上模具座和下模具座强度达到hrc58-65，密度达到7852kg/m³。

2)、模具芯体加工：模具芯体为cr12mov材料。

s1、模具芯体采用cr12mov材料，直径为2-4cm的钢块。

s2、通过车削或者磨削标记出出钢块的尺寸，然后再用车削或者磨削通过线性切割的方式切割出厚度为4cm的钢块。

s3、将模具芯体进行粗加工，先使用直径为d10的铣刀对模具芯体的整体进行打磨，且磨出的粗糙为ra＝0.30μm，再使用直径为d8的铣刀对模具芯体的边缘角进打磨，且磨出的粗糙为ra＝0.28μm，并且余量留0.8mm。

s4、将模具芯体进行热处理，先用快速匀细退火工艺对模具芯体进行预备热处理，再用低温淬火热处理对模具芯体进行最终热处理，最后通过采用-196℃液氮深冷处理对模具芯体进行最终表面强化，使得模具芯体强度达到hrc58-62，密度达到7850kg/m³。

s5、将模具芯体进行初步精加工，先选择gd单晶刚玉砂轮对模具芯体进行初步加工，再使用直径为d6的铣刀对模具芯体的整体和边缘角进行打磨，使磨出的模具芯体粗糙达ra＝0.25μm，余量留至0.3mm。

3)、刀片加工：刀片为cr12mov材料。

s1、通过冲压加工出两段弧形刀片。

s2、冲压成型：将相同的两段弧形刀片放于冲压模具中，进行冲压成型。

s3、将冲压成型的刀片采用gd单晶刚玉砂轮进行最终精加工打磨，且磨出的刀片粗糙为ra＝0.25μm。

4、装配工艺：

s1、将加工后的上模具座和下模具座与模具芯体进行焊接和铆钉装配。

s2、再将制作好的刀片通过螺栓固定安装在下模具座废料剪切处位置。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种汽车零部件生产加工用模具及其制造方法，具备以下有益效果：

1、该汽车零部件生产加工用模具及其制造方法，通过在模具内凸出面容易开裂的位置附近寻找一处废料的地方放置一把刀片，此时材料就会触碰到刀片，刀片会进行刺破，此处的材料会随着进一步拉伸而位移，有效防止开裂现象，且刀片的形状采用双弧形，使双弧形刀片不会随着缝撕裂，使的产品的报废率大大降低，提高了工作效率。

2、该汽车零部件生产加工用模具及其制造方法，通过模具芯体采用一块一块的钢块进行线切割，组装到上模具座和下模具座里面，使得组装好之后的模具芯体整体性好，没有偏差，且降低了成本，通过对模具芯体采用低温淬火热处理，使得模具芯体具有高质量、低能耗、等优点，再通过设置gd单晶刚玉砂轮，避免了在工件表面产生滑擦和挤压，影响模具芯体表面的精度。

附图说明

图1为本发明一种汽车零部件生产加工用模具及其制造方法中下模轴测的结构示意图；

图2为本发明一种汽车零部件生产加工用模具及其制造方法中上模轴测的结构示意图；

图3为本发明一种汽车零部件生产加工用模具及其制造方法中图1中a部位放大结构示意图。

图中：1上模具座、2下模具座、3模具芯体、4定位销、5接料斗、6定位销孔、7螺栓、8刀片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，一种汽车零部件生产加工用模具，包括上模具座1和下模具座2，上模具座1和下模具座2的正面均固定安装有模具芯体3，上模具座1的模具芯体3是用于冲压零件的孔，下模具座2的模具芯体3是用于冲压出零件的外形，下模具座2的正面固定安装有定位销4，上模具座1和下模具座2的两侧均焊接有接料斗5，接料斗5是进行切料时用于钢块脱料的部件，同时还具有引导条料或带料进入模具座内的作用，上模具座1的正面开设有定位销孔6，位于下模具座2的定位销4与位于上模具座1的定位销孔6是用于冲压模具冲压位置时进行定位、导向，防止偏移的作用，而在前进方向上的定位销4和定位销孔6是防止上模具座1送过头，或者没有送到位的作用，下模具座2的顶部外表面通过螺栓7固定安装有刀片8，刀片8是用于防止模具芯体3内凸出面上进行冲压时钢块出现开裂现象的作用。

本发明中，定位销4设置有至少四个，所述定位销4与定位销孔6的尺寸和位置相适配，定位销4采用焊接和铆接与下模具座2固定连接，定位销孔6是对上模具座1采用车床打孔的方式形成。

本发明中，模具芯体3由若干个钢块组成，所述模具芯体3位于上模具座1和下模具座2的正中位置，模具芯体3是采用车削或者磨削通过线性切割的方式切割出为的钢块。

本发明中，刀片8位于下模具座2的废料剪切处位置。

本发明中，刀片8的形状为双弧形，刀片8是将相同的两段弧形刀片8放于冲压模具中，冲压成型的。

一种汽车零部件生产加工用模具的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)、上模具座1和下模具座2加工：主体材料是ht300灰铁。

s1、采用消失模铸造工艺铸造上模具座1和下模具座2，将与铸件尺寸形状相匹配的泡沫模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在负压下浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却后形成上模具座1和下模具座2。

s2、将上模具座1和下模具座2进行粗加工：先使用直径为d12的铣刀对上模具座1和下模具座2的整体进行打磨，且磨出的上模具座1和下模具座2粗糙为ra＝0.32μm，再使用直径为d10的铣刀对上模具座1和下模具座2的边缘角进打磨，且磨出的上模具座1和下模具座2粗糙为ra＝0.30μm。

s3、将粗加工后的上模具座1和下模具座2进行热处理：先用快速匀细退火工艺对上模具座1和下模具座2进行预备热处理，再用低温淬火热处理对上模具座1和下模具座2进行最终热处理，最后通过碳氮共渗化学热处理对上模具座1和下模具座2进行最终表面强化，使得上模具座1和下模具座2强度达到hrc58-62，密度达到7850kg/m³其中快速匀细退火工艺是指对上模具座1和下模具座2进行先加温至780度，再通过球化退火处理的工艺，低温淬火热处理是指对上模具座和下模具座比常规淬火加热温度低100℃下淬火，碳氮共渗化学热处理是指在上模具座1和下模具座2表层同时渗入碳、氮的热处理过程，其中以渗碳为主，渗氮为辅。

s4、将上模具座1和下模具座2进行精加工：先使用直径为d8的铣刀对上模具座1和下模具座2的整体和边缘角进行打磨，以及确保上模具座1和下模具座2尺寸的精度，余量留至0.25mm，且磨出的上模具座1和下模具座2粗糙为ra＝0.28μm。

s5、将制作好的定位销4与打磨后的下模具座2焊接，再将上模具座1外表面开设定位销孔6，而每次开设的一个定位销孔6位置需根据定位销4的位置而定，且每一个定位销孔6的尺寸与定位销4尺寸相适配，再将接料斗5与上模具座1和下模具座2焊接。

s6、将最终成型的上模具座1和下模具座2再次通过碳氮共渗化学热处理，使上模具座1和下模具座2达到初步表面强化，使得上模具座1和下模具座2强度达到hrc58-65，密度达到7852kg/m³。

2)、模具芯体3加工：模具芯体3为cr12mov材料。

s1、模具芯体3采用cr12mov材料，优选的直径为2cm的钢块、直径为3cm的钢块和直径为4cm的钢块。

s2、通过车削或者磨削标记出钢块的尺寸，然后再用车削或者磨削通过线性切割的方式切割出厚度为4cm的钢块。

s3、将模具芯体3进行粗加工：先使用直径为d10的铣刀对模具芯体3的整体进行打磨，且磨出的模具芯体3粗糙为ra＝0.30μm，再使用直径为d8的铣刀对模具芯体3的边缘角进打磨，且磨出的模具芯体3粗糙为ra＝0.28μm，并且余量留0.8mm。

s4、将模具芯体3进行热处理：先用快速匀细退火工艺对模具芯体3进行预备热处理，再用低温淬火热处理对模具芯体3进行最终热处理，最后通过采用-196℃液氮深冷处理对模具芯体3进行最终表面强化，使得模具芯体3强度达到hrc58-62，密度达到7850kg/m³，其中-196℃液氮深冷处理是指在-196℃(液氮)的环境下处理淬火模具芯体3，其后在400℃回火一次，快速匀细退火工艺是指对模具芯体3进行先加温至960度，再通过球化退火处理的工艺，低温淬火热处理是指对模具芯体3比常规淬火加热温度低90℃下淬火。

s5、将模具芯体3进行初步精加工：先选择gd单晶刚玉砂轮对模具芯体3进行初步加工，再使用直径为d6的铣刀对模具芯体3的整体和边缘角进行打磨，使磨出的模具芯体3粗糙达ra＝0.25μm，余量留至0.3mm。

3)、刀片8加工：刀片8为cr12mov材料。

s1、通过冲压加工出两段弧形刀片8，再将弧形刀片8进行精加工：在不破坏刀片8周缘刃口的前提下，将两段弧形刀片8的刀片8结合部的金属通过挤压变薄，再在变薄的金属部分加工凸起，凸起应低于外部较厚的刀口部的顶部。

s2、冲压成型：将相同的两段弧形刀片8放于冲压模具中，进行冲压成型。

s3、将冲压成型的刀片10采用gd单晶刚玉砂轮进行最终精加工打磨，且磨出的工件粗糙为ra＝0.25μm。

4、装配工艺：

s1、将加工后的上模具座1和下模具座2与模具芯体3进行焊接和铆钉装配，再将装配好的模具座和模具芯体3进行整体精加工：先选择gd单晶刚玉砂轮对整体进行加工，再使用直径为d6的铣刀，对整体再次进行加工，且磨出的工件粗糙为ra＝0.25μm，再通过采用-196℃液氮深冷处理对整体进行最终表面强化，使得整体强度达到hrc58-70，密度达到7853kg/m³。

s2、再将制作好的刀片8通过螺栓7固定安装在下模具座2废料剪切处位置，然后进行末道清洗，对装配好的模具再进行最终内外打磨，达到96％的合格标准即可。

综上所述，该汽车零部件生产加工用模具及其制造方法，通过在模具芯体3内凸出面容易开裂的位置附近寻找一处废料的地方放置一把刀片8，此时材料就会触碰到刀片8，刀片8会进行刺破，此处的材料会随着进一步拉伸而位移，有效防止开裂现象，且刀片8的形状采用双弧形，使双弧形刀片8不会随着缝撕裂，使的产品的报废率大大降低，提高了工作效率，和通过模具芯体3采用一块一块的钢块进行线切割，组装到上模具座1和下模具座2里面，使得组装好之后的模具芯体3整体性好，没有偏差，且降低了成本，通过对模具芯体3采用低温淬火热处理，使得模具芯体3具有高质量、低能耗、等优点，再通过设置gd单晶刚玉砂轮打磨，避免了在工件表面产生滑擦和挤压，影响模具芯体3表面的精度；解决了模具有些面凸出较高时，对板材进行冲压容易造成开裂的的问题。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。