一种用于生产汽车气缸的模具材料及其制备方法与流程

文档序号:12403053阅读:242来源:国知局
本发明涉及一种模具材料,具体是一种用于生产汽车气缸的模具材料。
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:随着经济的发展和人们生活水平的提高,越来越多的人拥有了自己的私家车,汽车已经成为人们的一种日常交通工具。汽车是本身具有动力得以驱动,不须依轨道或电力架设,得以机动行驶的车辆。汽车按照用途分类,可以分为普通运输汽车、专用汽车和特殊用途汽车,普通运输汽车包括轿车、客车和货车,专用汽车包括作业型专用汽车和运输型专用汽车,特殊用途汽车包括竞赛汽车和娱乐汽车。随着工业化的发展,人们都是采用分装组合的方式生产汽车:即通过模具制作汽车的各个零件,然后将各个零件装配在一起。汽车模具是制作汽车零件的重要工具,汽车模具就是冲制汽车车身上所有冲压件的模具的总称。汽车的气缸就是采用模具铸造成型的,现有的气缸模具材料的硬度高、热稳定性好、抗氧化性和耐磨性优良,但韧性表现不够好,这就限制了厂家的应用。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种用于生产汽车气缸的模具材料,以解决上述
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中提出的问题。为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种用于生产汽车气缸的模具材料,由以下原料按照重量份组成:骨粉2-7份、环氧树脂8-13份、氧化铝粉末8-16份、碳化硅粉末5-9份、铬粉2-4份、改性珍珠岩粉末2-5份、沸石粉5-8份、尼龙4-10份、玻璃纤维2-5份、硫酸钠0.5-3份、滑石粉3-6份、聚苯醚酮3-8份、辅料4-8份和纤维素2-7份。作为本发明进一步的方案:改性珍珠岩粉末采用珍珠岩在850-980摄氏度下焙烧50-90分钟,将焙烧产物冷却并且粉碎,将粉末放入无水乙醇中并且进行超声波清洗,将得到的粉末进行烘干即可得到。作为本发明进一步的方案:骨粉采用牛骨粉、羊骨粉、猪骨粉和鱼骨粉的一种或者多种的混合物,纤维素采用甲基纤维素或者羟甲基纤维素。作为本发明进一步的方案:辅料包括稳定剂、颜料、增强剂和促进剂,稳定剂、颜料、增强剂和促进剂的重量之比为3-5∶1-3∶2-6∶1。所述用于生产汽车气缸的模具材料的制备方法,具体步骤如下:步骤一,将骨粉、氧化铝粉末、碳化硅粉末和铬粉加入无水乙醇,搅拌30-45分钟后进行超声分散40-50分钟,获得第一分散液,将第一分散液放入球磨罐中,球磨15-20小时,获得球磨液,将球磨液放入真空干燥箱中,在140-145摄氏度下进行真空干燥,获得第一混合料;步骤二,将改性珍珠岩粉末、玻璃纤维、硫酸钠和沸石粉放入球磨机,球磨混合3-5小时后,在1000-1080摄氏度下进行煅烧处理,煅烧1-1.5小时即可获得煅烧料,将煅烧料自然冷却至室温后,球磨成粉,并过200-300目筛,获得煅烧粉料;步骤三,将环氧树脂、尼龙、聚苯醚酮和纤维素加入水搅拌形成均匀乳液,最后加入滑石粉搅拌均匀形成料浆,再将料桨干燥,得到第二混合料;步骤四,将第一混合料、煅烧粉料、第二混合料和辅料搅拌均匀,送入注塑机中,加热熔融,将熔融后的流体通过喷嘴注入到模具中,模具的初始温度保持在130-150摄氏度,注模后在80-90MPa下保压1-4秒,冷却,脱模即可得到成品。与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明的原料来源广泛,制备工艺简单,设备成本少,生产成本低,适用于大规模的工业化生产;本发明制作的产品的抗弯强度、断裂韧性和维氏硬度优于现有模具材料,增加了模具的使用寿命,减少了更换模具的时间,提高了气缸的生产效率,可以提高生产厂家的经济效益。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。实施例1一种用于生产汽车气缸的模具材料,由以下原料按照重量份组成:骨粉2份、环氧树脂8份、氧化铝粉末8份、碳化硅粉末5份、铬粉2份、改性珍珠岩粉末2份、沸石粉5份、尼龙4份、玻璃纤维2份、硫酸钠0.5份、滑石粉3份、聚苯醚酮3份、辅料4份和纤维素2份。改性珍珠岩粉末采用珍珠岩在850摄氏度下焙烧50分钟,将焙烧产物冷却并且粉碎,将粉末放入无水乙醇中并且进行超声波清洗,将得到的粉末进行烘干即可得到。所述用于生产汽车气缸的模具材料的制备方法,具体步骤如下:步骤一,将骨粉、氧化铝粉末、碳化硅粉末和铬粉加入无水乙醇,搅拌30分钟后进行超声分散40分钟,获得第一分散液,将第一分散液放入球磨罐中,球磨15小时,获得球磨液,将球磨液放入真空干燥箱中,在140摄氏度下进行真空干燥,获得第一混合料;步骤二,将改性珍珠岩粉末、玻璃纤维、硫酸钠和沸石粉放入球磨机,球磨混合3小时后,在1000摄氏度下进行煅烧处理,煅烧1小时即可获得煅烧料,将煅烧料自然冷却至室温后,球磨成粉,并过200目筛,获得煅烧粉料;步骤三,将环氧树脂、尼龙、聚苯醚酮和纤维素加入水搅拌形成均匀乳液,最后加入滑石粉搅拌均匀形成料浆,再将料桨干燥,得到第二混合料;步骤四,将第一混合料、煅烧粉料、第二混合料和辅料搅拌均匀,送入注塑机中,加热熔融,将熔融后的流体通过喷嘴注入到模具中,模具的初始温度保持在130摄氏度,注模后在80MPa下保压2秒,冷却,脱模即可得到成品。实施例2一种用于生产汽车气缸的模具材料,由以下原料按照重量份组成:骨粉4份、环氧树脂10份、氧化铝粉末11份、碳化硅粉末7份、铬粉3份、改性珍珠岩粉末3份、沸石粉6份、尼龙7份、玻璃纤维3份、硫酸钠1份、滑石粉4份、聚苯醚酮5份、辅料6份和纤维素4份。骨粉采用牛骨粉和鱼骨粉的混合物,纤维素采用甲基纤维素。辅料包括稳定剂、颜料、增强剂和促进剂,稳定剂、颜料、增强剂和促进剂的重量之比为3∶2∶4∶1。所述用于生产汽车气缸的模具材料的制备方法,具体步骤如下:步骤一,将骨粉、氧化铝粉末、碳化硅粉末和铬粉加入无水乙醇,搅拌37分钟后进行超声分散43分钟,获得第一分散液,将第一分散液放入球磨罐中,球磨17小时,获得球磨液,将球磨液放入真空干燥箱中,在142摄氏度下进行真空干燥,获得第一混合料;步骤二,将改性珍珠岩粉末、玻璃纤维、硫酸钠和沸石粉放入球磨机,球磨混合4小时后,在1020摄氏度下进行煅烧处理,煅烧1.5小时即可获得煅烧料,将煅烧料自然冷却至室温后,球磨成粉,并过240目筛,获得煅烧粉料;步骤三,将环氧树脂、尼龙、聚苯醚酮和纤维素加入水搅拌形成均匀乳液,最后加入滑石粉搅拌均匀形成料浆,再将料桨干燥,得到第二混合料;步骤四,将第一混合料、煅烧粉料、第二混合料和辅料搅拌均匀,送入注塑机中,加热熔融,将熔融后的流体通过喷嘴注入到模具中,模具的初始温度保持在136摄氏度,注模后在84MPa下保压3秒,冷却,脱模即可得到成品。实施例3一种用于生产汽车气缸的模具材料,由以下原料按照重量份组成:骨粉6份、环氧树脂11份、氧化铝粉末14份、碳化硅粉末8份、铬粉3.5份、改性珍珠岩粉末4份、沸石粉7份、尼龙8份、玻璃纤维4份、硫酸钠2份、滑石粉5份、聚苯醚酮7份、辅料7份和纤维素6份。改性珍珠岩粉末采用珍珠岩在930摄氏度下焙烧75分钟,将焙烧产物冷却并且粉碎,将粉末放入无水乙醇中并且进行超声波清洗,将得到的粉末进行烘干即可得到。辅料包括稳定剂、颜料、增强剂和促进剂,稳定剂、颜料、增强剂和促进剂的重量之比为4∶2∶3∶1。所述用于生产汽车气缸的模具材料的制备方法,具体步骤如下:步骤一,将骨粉、氧化铝粉末、碳化硅粉末和铬粉加入无水乙醇,搅拌42分钟后进行超声分散48分钟,获得第一分散液,将第一分散液放入球磨罐中,球磨18小时,获得球磨液,将球磨液放入真空干燥箱中,在143摄氏度下进行真空干燥,获得第一混合料;步骤二,将改性珍珠岩粉末、玻璃纤维、硫酸钠和沸石粉放入球磨机,球磨混合4小时后,在1060摄氏度下进行煅烧处理,煅烧1.5小时即可获得煅烧料,将煅烧料自然冷却至室温后,球磨成粉,并过270目筛,获得煅烧粉料;步骤三,将环氧树脂、尼龙、聚苯醚酮和纤维素加入水搅拌形成均匀乳液,最后加入滑石粉搅拌均匀形成料浆,再将料桨干燥,得到第二混合料;步骤四,将第一混合料、煅烧粉料、第二混合料和辅料搅拌均匀,送入注塑机中,加热熔融,将熔融后的流体通过喷嘴注入到模具中,模具的初始温度保持在145摄氏度,注模后在88MPa下保压4秒,冷却,脱模即可得到成品。实施例4一种用于生产汽车气缸的模具材料,由以下原料按照重量份组成:骨粉7份、环氧树脂13份、氧化铝粉末16份、碳化硅粉末9份、铬粉4份、改性珍珠岩粉末5份、沸石粉8份、尼龙10份、玻璃纤维5份、硫酸钠3份、滑石粉6份、聚苯醚酮8份、辅料8份和纤维素7份。改性珍珠岩粉末采用珍珠岩在980摄氏度下焙烧90分钟,将焙烧产物冷却并且粉碎,将粉末放入无水乙醇中并且进行超声波清洗,将得到的粉末进行烘干即可得到。骨粉采用牛骨粉、羊骨粉、猪骨粉和鱼骨粉的混合物,纤维素采用羟甲基纤维素。辅料包括稳定剂、颜料、增强剂和促进剂,稳定剂、颜料、增强剂和促进剂的重量之比为4∶2∶5∶1。所述用于生产汽车气缸的模具材料的制备方法,具体步骤如下:步骤一,将骨粉、氧化铝粉末、碳化硅粉末和铬粉加入无水乙醇,搅拌45分钟后进行超声分散50分钟,获得第一分散液,将第一分散液放入球磨罐中,球磨20小时,获得球磨液,将球磨液放入真空干燥箱中,在145摄氏度下进行真空干燥,获得第一混合料;步骤二,将改性珍珠岩粉末、玻璃纤维、硫酸钠和沸石粉放入球磨机,球磨混合5小时后,在1080摄氏度下进行煅烧处理,煅烧1.5小时即可获得煅烧料,将煅烧料自然冷却至室温后,球磨成粉,并过300目筛,获得煅烧粉料;步骤三,将环氧树脂、尼龙、聚苯醚酮和纤维素加入水搅拌形成均匀乳液,最后加入滑石粉搅拌均匀形成料浆,再将料桨干燥,得到第二混合料;步骤四,将第一混合料、煅烧粉料、第二混合料和辅料搅拌均匀,送入注塑机中,加热熔融,将熔融后的流体通过喷嘴注入到模具中,模具的初始温度保持在150摄氏度,注模后在90MPa下保压4秒,冷却,脱模即可得到成品。对比例除不含有骨粉,对比例1的其余组分和制备方法与实施例1相同。除不含有聚苯醚酮,对比例2的其余组分和制备方法与实施例4相同。对实施例1-4的产品、对比例1-2的产品和现有产品进行性能测试,测试结果见表1。表1抗弯强度(MPa)断裂韧性(MPa·m1/2)维氏硬度实施例1124615.7318.26实施例2128415.6418.67实施例3130615.9718.93实施例4125716.1418.31对比例194613.1513.26对比例291313.2815.48现有产品100813.2615.32从表1可以看出,实施例1-4产品的抗弯强度、断裂韧性和维氏硬度均高于对比例1-2的产品和现有产品,使用效果好。对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。当前第1页1 2 3 
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