一种精密快速成型汽车电子类模具的制作方法与流程

文档序号:17591856发布日期:2019-05-03 21:56阅读:164来源:国知局
本发明涉及注塑模具
技术领域
,具体涉及一种精密快速成型汽车电子类模具的制作方法。
背景技术
:近年来,随着塑料工业的飞速发展和通用,工程塑料在强度和精度等方面的不断提高,使得塑料制品的应用范围也在不断扩大,如家用电器、仪器仪表、建筑器材、汽车工业、日用五金等众多领域,塑料制品所占的比例迅速增加,特别是在汽车工业上的应用,随着汽车行业的迅猛发展,汽车电子类模具的市场前景也是被空前的看好。精密注塑模具是指树脂材料射入金属模型后得到具有一定形状的制品的装置。事实上为了控制模具的温度,在模具上还有使冷媒通过的冷却孔,加热器等装置。已成为熔体的材料进入主流道,经分流道,浇口射入模腔内。经过冷却阶段后打开模具,成型机上的顶出装置会把顶出杆顶出,将制品推出。成形品是由使熔融树脂流入的主流道,引导熔融树脂进入模腔的分流道及制品所构成的。目前国内使用的高精密注塑模具至少一半以上是国外进口,国内的注塑模具由于精密度、硬度以及其他方面的问题导致注塑制品产生收缩率误差、注塑变形、脱模变形、溢边等现象,需要一种新的模具制备方法来解决这一问题。技术实现要素:本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种精密快速成型汽车电子类模具的制作方法。本发明生产的模具具有精密度高、硬度强、耐腐蚀性强以及坚固耐磨的优点。一种精密快速成型汽车电子类模具的制作方法,包括以下步骤:步骤一:按照以下重量份的组分配备模具的原料:步骤二:将步骤一预备的原料放入真空熔炼炉中熔炼,熔炼温度为1240-1350℃,熔炼时间为3-5h;步骤三:将熔炼后的钢液浇铸成锭,冷却至220-240℃保温1-1.5h,再升温至550-630℃保温30-55min,得到钢锭;步骤四:将步骤三得到的钢锭降温至220-240℃后轧制成初坯,在660-680℃的温度下对初坯进行修磨;步骤五:将修磨后的初坯依次通过成型轧制、展宽轧制、精轧轧制,得到模具钢;步骤六:将步骤五得到的模具钢在真空炉内预热至600-650℃保温1.5h,再加热至800-820℃保温1.2-1.5h;再进行淬火加热,加热温度为980-1020℃并保温1-1.5h,然后油冷;最后进行回火处理,连续回火处理三次,温度控制300-550℃之间,且每次回火均是出炉后空冷至20-25℃再进行下次回火;步骤七:将模具钢进行切削加工成型,采用溅射机将碳原子沉积到模具表面,形成类金刚石过渡层薄膜,即得到一种精密快速成型汽车电子类模具。进一步地,所述步骤一的模具的原料按照以下重量份的组分组成:进一步地,所述步骤二熔炼过程中向真空炉中加入1.2-2.5g/l的氨气。进一步地,所述步骤二熔炼温度到达660℃时向钢液中加入6-9重量份的氮化铬铁。进一步地,所述步骤五中三次回火温度分别为360℃、420℃及280℃。进一步地,所述步骤七类金刚石过渡层薄膜厚度为0.2-0.4mm。有益效果本发明的有益效果如下:(1)、本发明采用的模具原材料中碳是影响钢材强度的最主要元素之一,碳含量越高强度越高,而碳含量要适当按照要求中上限控制,所以生产时c含量控制在14-18份范围内,磷在钢中是一种易偏析元素,当磷含量大于5重量份时,磷的偏析会急剧增加,并促使偏析带硬度增加,导致钢板的性能不均匀,根据产品性能要求和钢厂实际工艺控制水平,生产时应将磷含量控制在5重量份以下,铬可以有效提高钢材的抗腐蚀性和耐磨性,结合模具钢的使用要求,实际生产将铬含量控制在5-9份,氧化锰是非常有效的强化剂,可提高钢的蠕变强度到能够在600℃左右使用的程度,同时防止了回火脆性。(2)、本发明在熔炼温度到达660℃时向钢液中加入6-9重量份的氮化铬铁,氮化铬铁能够代替短缺的镍进行冶炼,节约成本,增强了模具钢的耐腐蚀性;本发明采用了连续三次回火处理,强化了模具的耐磨性、耐腐蚀性及韧性。(3)、本发明在模具表面上附着了一层类金刚石过渡层薄膜,该过渡层对模具表面的物力和化学特性都有着非常大的改良作用,赋予了模具自润滑性、耐腐蚀性、耐磨性以及适度的表面硬度,自润滑性对成产过程中被加工材料的脱模具有脱模剂的作用,其在对模具进行表面清洗时的酸碱液的腐蚀起到了很好的保护作用,同时,耐磨性和硬度的提高也降低了模具的磨损、变形,延长了模具的使用寿命。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。实施例1一种精密快速成型汽车电子类模具的制作方法,包括以下步骤:步骤一:按照以下重量份的组分配备模具的原料:步骤二:将步骤一预备的原料放入真空熔炼炉中熔炼,熔炼过程中向真空炉中加入2.5g/l的氨气,在熔炼温度到达660℃时向钢液中加入9重量份的氮化铬铁继续熔炼,熔炼温度为1350℃,熔炼时间为5h;步骤三:将熔炼后的钢液浇铸成锭,冷却至240℃保温1.5h,再升温至630℃保温55min,得到钢锭;步骤四:将步骤三得到的钢锭降温至240℃后轧制成初坯,在680℃的温度下对初坯进行修磨;步骤五:将修磨后的初坯依次通过成型轧制、展宽轧制、精轧轧制,得到模具钢;步骤六:将步骤五得到的模具钢在真空炉内预热至650℃保温1.5h,再加热至820℃保温1.5h;再进行淬火加热,加热温度为1020℃并保温1.5h,然后油冷;最后进行回火处理,连续回火处理三次,温度控制550℃之间,且每次回火均是出炉后空冷至25℃再进行下次回火,三次回火温度分别为360℃、420℃及280℃;步骤七:将模具钢进行切削加工成型,采用溅射机将碳原子沉积到模具表面,形成类金刚石过渡层薄膜,类金刚石过渡层薄膜厚度为0.2mm,即得到一种精密快速成型汽车电子类模具。实施例2一种精密快速成型汽车电子类模具的制作方法,包括以下步骤:步骤一:按照以下重量份的组分配备模具的原料:步骤二:将步骤一预备的原料放入真空熔炼炉中熔炼,熔炼过程中向真空炉中加入1.4g/l的氨气,在熔炼温度到达660℃时向钢液中加入7重量份的氮化铬铁继续熔炼,熔炼温度为1280℃,熔炼时间为4h;步骤三:将熔炼后的钢液浇铸成锭,冷却至225℃保温1.2h,再升温至570℃保温30-55min,得到钢锭;步骤四:将步骤三得到的钢锭降温至225℃后轧制成初坯,在665℃的温度下对初坯进行修磨;步骤五:将修磨后的初坯依次通过成型轧制、展宽轧制、精轧轧制,得到模具钢;步骤六:将步骤五得到的模具钢在真空炉内预热至620℃保温1.5h,再加热至800-820℃保温1.3h;再进行淬火加热,加热温度为990℃并保温1.2h,然后油冷;最后进行回火处理,连续回火处理三次,温度控制370℃之间,且每次回火均是出炉后空冷至22℃再进行下次回火,三次回火温度分别为360℃、420℃及280℃;步骤七:将模具钢进行切削加工成型,采用溅射机将碳原子沉积到模具表面,形成类金刚石过渡层薄膜,类金刚石过渡层薄膜厚度为0.2mm,即得到一种精密快速成型汽车电子类模具。实施例3一种精密快速成型汽车电子类模具的制作方法,包括以下步骤:步骤一:按照以下重量份的组分配备模具的原料:步骤二:将步骤一预备的原料放入真空熔炼炉中熔炼,熔炼过程中向真空炉中加入1.8g/l的氨气,在熔炼温度到达660℃时向钢液中加入7重量份的氮化铬铁继续熔炼,熔炼温度为1300℃,熔炼时间为4h;步骤三:将熔炼后的钢液浇铸成锭,冷却至230℃保温1.3h,再升温至590℃保温42min,得到钢锭;步骤四:将步骤三得到的钢锭降温至230℃后轧制成初坯,在670℃的温度下对初坯进行修磨;步骤五:将修磨后的初坯依次通过成型轧制、展宽轧制、精轧轧制,得到模具钢;步骤六:将步骤五得到的模具钢在真空炉内预热至625℃保温1.5h,再加热至810℃保温1.3h;再进行淬火加热,加热温度为1000℃并保温1.3h,然后油冷;最后进行回火处理,连续回火处理三次,温度控制425℃之间,且每次回火均是出炉后空冷至20-25℃再进行下次回火,三次回火温度分别为360℃、420℃及280℃;步骤七:将模具钢进行切削加工成型,采用溅射机将碳原子沉积到模具表面,形成类金刚石过渡层薄膜,类金刚石过渡层薄膜厚度为0.3mm,即得到一种精密快速成型汽车电子类模具。实施例4一种精密快速成型汽车电子类模具的制作方法,包括以下步骤:步骤一:按照以下重量份的组分配备模具的原料:步骤二:将步骤一预备的原料放入真空熔炼炉中熔炼,熔炼过程中向真空炉中加入2.4/l的氨气,在熔炼温度到达660℃时向钢液中加入8重量份的氮化铬铁继续熔炼,熔炼温度为1320℃,熔炼时间为4h;步骤三:将熔炼后的钢液浇铸成锭,冷却至230℃保温1.4h,再升温至620℃保温52min,得到钢锭;步骤四:将步骤三得到的钢锭降温至235℃后轧制成初坯,在675℃的温度下对初坯进行修磨;步骤五:将修磨后的初坯依次通过成型轧制、展宽轧制、精轧轧制,得到模具钢;步骤六:将步骤五得到的模具钢在真空炉内预热至640℃保温1.5h,再加热至815℃保温1.4h;再进行淬火加热,加热温度为1010℃并保温1.4h,然后油冷;最后进行回火处理,连续回火处理三次,温度控制530℃之间,且每次回火均是出炉后空冷至24℃再进行下次回火,三次回火温度分别为360℃、420℃及280℃;步骤七:将模具钢进行切削加工成型,采用溅射机将碳原子沉积到模具表面,形成类金刚石过渡层薄膜,类金刚石过渡层薄膜厚度为0.4mm,即得到一种精密快速成型汽车电子类模具。实施例5一种精密快速成型汽车电子类模具的制作方法,包括以下步骤:步骤一:按照以下重量份的组分配备模具的原料:步骤二:将步骤一预备的原料放入真空熔炼炉中熔炼,熔炼过程中向真空炉中加入2.5g/l的氨气,在熔炼温度到达660℃时向钢液中加入9重量份的氮化铬铁继续熔炼,熔炼温度为1350℃,熔炼时间为5h;步骤三:将熔炼后的钢液浇铸成锭,冷却至240℃保温1.5h,再升温至630℃保温55min,得到钢锭;步骤四:将步骤三得到的钢锭降温至240℃后轧制成初坯,在680℃的温度下对初坯进行修磨;步骤五:将修磨后的初坯依次通过成型轧制、展宽轧制、精轧轧制,得到模具钢;步骤六:将步骤五得到的模具钢在真空炉内预热至650℃保温1.5h,再加热至820℃保温1.5h;再进行淬火加热,加热温度为1020℃并保温1.5h,然后油冷;最后进行回火处理,连续回火处理三次,温度控制550℃之间,且每次回火均是出炉后空冷至25℃再进行下次回火,三次回火温度分别为360℃、420℃及280℃;步骤七:将模具钢进行切削加工成型,采用溅射机将碳原子沉积到模具表面,形成类金刚石过渡层薄膜,类金刚石过渡层薄膜厚度为0.4mm,即得到一种精密快速成型汽车电子类模具。对比例1对比例1与实施例2的不同之处在于对比例1没有附着类金刚石过渡层薄膜。通过对实施例1-实施例5和对比例1制得的精密快速成型汽车电子类模具进行硬度、耐磨性的测试,测试结果如下表所示:项目实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5对比例1硬度2.242.312.282.252.231.82相对耐磨性1.061.21.181.121.141.04其中,硬度的测试方法为:gb/t230.1—2004《金属洛氏硬度试验第1部分:试验方法》;相对耐磨性的测试方法为:使用ml-10型磨料磨损试验机,先测出按照标准制成的试样的重量,然后将其装卡于卡头内,并给卡头一定的负荷,使试样与磨料(刚玉砂纸180#)作相对的运动,一定行程后取出试样再测其重量,可知道其失重为w=w原-w磨,两种材料在同样条件下磨损试验后也可以进行对比,即相对耐磨性s=被测试样的磨损量比上标准试样的磨损量,其中标准试样为h62黄铜。从以上表格数据可以看出类金刚石过渡层薄膜对耐磨性和硬度的重要影响,且实施例2的各项数据最好,为最优实施方案。最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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