一种模具新型修复方法及装置与流程

本发明涉及一种机械修复方法，尤其是一种模具修复技术，具体地说是一种模具新型修复方法及装置。它主要通过自制的模具修复装置平台对模具进行修复，实现资源再利用，有效降低成本，同时通过配置的混合金属粉末进行模具修复位置的激光熔覆，并利用搅拌头对熔覆层进行搅拌增强该区域的性能，同时，利用电解磨削的方式对搅拌摩擦加工改性层进行磨削获得最终的修复层，本发明结构简单、实用性强，可广泛推广应用。

技术背景

模具产业目前在国内外均比较大，而且每年消耗的模具数量之大，在某种程度上造成了资源的大量浪费，特别是模具钢要求高，这在钢材冶炼上也存在一定的浪费，造成这类钢材的资源越来越匮乏。为了有效的促使模具使用寿命的提高，延长模具使用时间，就必须对损坏的模具表层进行修复，已达到可重复的程度，当然，模具修复质量相对要求高，要保证修复的表层与原模具表层基本保持一致，甚至更高，才能促使模具修复后有使用价值。本发明正是基于这种情况，采用对一些剥落层的模具表层进行金属粉末激光熔覆修复，同时在熔覆层利用搅拌头对熔覆层进行搅拌摩擦加工，保证熔覆层金属粉末有效的与基材熔合在一起，同时，利用电解磨削的方法对搅拌摩擦加工改性表层进行磨削，获得模具所需的修复层。本发明操作简单，实用性强，可进行推广应用。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的模具修复要求高，而修复方法及装置难以满足使用要求的问题，发明一种模具新型修复方法及装置。它主要通过自制的模具修复装置平台对模具进行修复，实现资源再利用，有效降低成本，同时通过配置的混合金属粉末进行模具修复位置的激光熔覆，并利用搅拌头对熔覆层进行搅拌增强该区域的性能，同时，利用电解磨削的方式对搅拌摩擦加工改性层进行磨削获得最终的修复层，本发明结构简单、实用性强，可广泛推广应用。

本发明技术方案之一是：

一种模具新型修复方法，其特征是它包括以下步骤：

（1）在模具剥落表层先用砂轮机将剥落表层打磨光滑，去除氧化层、杂质及毛刺；

（2）再用金相砂纸对光滑表面再次进行打磨，将光滑表面上存在的一些突出部位磨平；

（3）在打磨平的表面用无水乙醇清洗干净，并用吹风机吹干；

（4）用电动砂轮平在吹干后的打磨表面进行无规则划痕割切，深度为1~2mm左右；用吹风机吹出切割的粉尘，再次用无水乙醇清洗干净，并用吹风机吹干；

（5）在吹干的表面上铺洒一层均匀的金属粉末，用辊压设备将金属粉末压紧，并用石蜡封层；

（6）利用激光器对压紧的金属粉末进行激光熔覆，保证金属粉末与模具钢较好的熔合在一起；

（7）再用搅拌头对激光熔覆层进行搅拌摩擦加工，获得较好质量的修复层；

（8）利用电解磨削的方式对搅拌摩擦加工层进行磨削，获得最终的修复层。

所述的金属粉末成分为：fe79.5-85%，al5-6%，ti5-8%，si2-3%，w1-2%，zn1-2%，微量元素0-0.5%，各组份之和为100%。

本发明技术方案之二是：

一种模具修复装置，其特征是它包括：

一砂轮2，该砂轮用于对工件表面的剥落层1进行打磨以去除氧化层并在磨平清洗后再次进行划痕切割出便于容纳金属粉末的沟槽；

一旋转漏斗3，该旋转漏斗用于将金属粉末均匀地铺放在工件需修复位置上；

一辊压轮4，该辊合轮用于将旋转漏斗铺放的金属粉末压紧在工件表面上；

一激光器5，该激光器用于将压紧在工件表面的金属粉末熔覆使之与工件相结合；

一搅拌头6，该搅拌头用于对工件表面的熔覆层进行搅拌摩擦焊接，使金属粉末层与工件基体紧密结合；

一电解摩削砂轮7，该电解摩削砂轮用于对经过搅拌摩擦焊接的表面进行磨削以提高表面精度；

在剥落层的位置利用砂轮机完成前述（1）-（4）步，通过旋转漏斗将均匀的混合金属粉末铺洒在剥落层上；然后用辊压轮对铺洒的混合金属粉末层进行辊压，再用石蜡封层；并利用激光器对铺洒混合金属粉末层进行激光熔覆，再利用搅拌头对激光熔覆层进行搅拌加工，最后利用电解磨削砂轮对搅拌摩擦加工层进行磨削，获得最终修复层。

本发明的有益效果：

本发明可有效的实现剥落损坏的模具进行修复资源再利用，有效的降低了模具钢的消耗，同时，也延长了模具的使用寿命。本发明操作简单、效率高、成本低，有利于推广应用等。

附图说明

图1为本发明的修复装置组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一。

如图1所示。

一种模具新型修复方法，它包括以下步骤：

（1）在模具剥落表层先用砂轮机将剥落表层打磨光滑，去除氧化层、杂质及毛刺等；

（2）再用金相砂纸对光滑表面再次进行打磨，将光滑表面上存在的一些突出部位磨平；

（3）在打磨平的表面用无水乙醇清洗干净，并用吹风机吹干；

（4）用电动砂轮平在吹干后的打磨表面进行无规则划痕割切，深度为1~2mm左右；用吹风机吹出切割的粉尘，再次用无水乙醇清洗干净，并用吹风机吹干；

（5）在吹干的表面上铺洒一层均匀的金属粉末（粉末成分分别为：fe79.5-85%，al5-6%，ti5-8%，si2-3%，w1-2%，zn1-2%，微量元素0-0.5%，各组份之和为100%），粉末用辊压设备压紧，并用石蜡封层；

（6）利用激光器对压紧的金属粉末进行激光熔覆，保证金属粉末与模具钢较好的熔合在一起；

（7）再用搅拌头对激光熔覆层进行搅拌摩擦加工，获得较好质量的修复层；

（8）利用电解磨削的方式对搅拌摩擦加工层进行磨削，获得最终的修复层。

实施例二。

如图1所示。

一种模具修复装置，它包括：砂轮2、旋转漏斗3、辊压轮4、激光器5、搅拌头6和电解摩削砂轮7，其中砂轮用于对工件表面的剥落层1进行打磨以去除氧化层并在磨平清洗后再次进行划痕切割出便于容纳金属粉末的沟槽；旋转漏斗用于将金属粉末均匀地铺放在工件需修复位置上；辊合轮用于将旋转漏斗铺放的金属粉末压紧在工件表面上；激光器用于将压紧在工件表面的金属粉末熔覆使之与工件相结合；搅拌头用于对工件表面的熔覆层进行搅拌摩擦焊接，使金属粉末层与工件基体紧密结合；电解摩削砂轮用于对经过搅拌摩擦焊接的表面进行磨削以提高表面精度；在剥落层1的位置利用砂轮机2完成实施例一中的（1）-（4）步，通过旋转漏斗3将均匀的混合金属粉末铺洒在剥落层1上；然后用辊压轮4对铺洒的混合金属粉末层进行辊压，然后用石蜡封层；在利用激光器5对铺洒混合金属粉末层进行激光熔覆，然后在利用搅拌头6对激光熔覆层进行搅拌加工，再利用电解磨削砂轮7对搅拌摩擦加工层进行磨削，获得最终修复层。

本发明未涉及部分与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

技术特征：

技术总结
一种模具新型修复方法及装置，其特征是所述的装置包括：砂轮，该砂轮用于对工件表面的剥落层进行打磨以去除氧化层并在磨平清洗后再次进行划痕切割出沟槽；一旋转漏斗，该旋转漏斗用于将金属粉末均匀地铺放在工件需修复位置上；一辊压轮，该辊合轮用于将旋转漏斗铺放的金属粉末压紧在工件表面上；一激光器，该激光器用于将压紧在工件表面的金属粉末熔覆使之与工件相结合；一搅拌头，该搅拌头用于对工件表面的熔覆层进行搅拌摩擦焊接；一电解摩削砂轮，该电解摩削砂轮用于对经过搅拌摩擦焊接的表面进行磨削以提高表面精度；本发明可有效的实现剥落损坏的模具进行修复资源再利用，有效的降低了模具钢的消耗。

技术研发人员：汪洪峰;郭魂;刘胜荣;宋娓娓;王宏宇;何亚峰;储杰;朱卫华;葛小乐;戴晟;庞军;蒲家飞;董旗;姜迪;徐吉
受保护的技术使用者：黄山学院;黄山三佳谊华精密机械有限公司;南京航空航天大学;滁州市艾德模具设备有限公司
技术研发日：2019.08.13
技术公布日：2019.11.05