一种汽车辊压模具的修复方法与流程

本发明涉及模具的修复技术领域，尤其涉及一种汽车辊压模具的修复方法。

背景技术：

辊压成型工艺具有生产投资小、效率高、节约材料、产品强度高、精度高、质量稳定的特点。目前，汽车的很多零部件都是经辊压而成，例如汽车后防撞梁、车门槛、车门顶饰条、门框亮条、座椅滑轨、汽车等截面纵梁、车门上框、玻璃导槽、车门导轨、落水槽嵌条等，辊压模具也是各种各样，然而模具在使用过程中不可避免地会发生磨损，并且辊压模具造价较高，因磨损报废不仅会给企业带来损失还会造成资源的浪费，因此对磨损的辊压模具进行修复尤为重要。

现有技术中，对于辊压模具辊轮的损伤，大多数采用堆焊工艺方法进行修复。但是现有技术有以下缺点：

(1)堆焊工艺精度较差，适用于厚度较大的损伤修复，且堆焊层极易形成气孔、夹杂等缺陷。

(2)堆焊过程中会产生大量的热能，辊轮自身温度会急剧升高，过大的温度梯度极易造成辊轮变形，二次影响辊轮寿命，成本也相应的提高。

因此，设计一种新的修复辊压模具的方法成为当务之急。

技术实现要素：

本发明提供了一种汽车辊压模具的修复方法，以解决上述问题，对辊压模具进行修复，延长辊压模具的使用寿命。

本发明提供的汽车辊压模具的修复方法，包括以下步骤：

步骤S1：对辊压模具的辊轮进行预处理；

步骤S2：将激光器固定在机床上，设置激光器的熔覆参数，设置激光器的激光头以第一设定速度沿所述辊轮的轴线方向直线运动，设置所述辊轮以第二设定速度转动，设置送粉器以设定送粉速度将选定的合金粉末送至熔池中；

步骤S3：通过所述激光头发出的激光束将所述熔池中的合金粉末熔覆设定层数到所述辊轮的表面，所述合金粉末以CO₂气体为载体进行输送至所述辊轮表面。

如上所述的汽车辊压模具的修复方法，其中，优选的是，步骤S1具体包括：对辊压模具的辊轮进行预处理，所述预处理为，根据辊压模具的辊轮的磨损情况，将磨损表面去除，并清洗所述辊轮，然后将所述辊轮装夹到机床上。

如上所述的汽车辊压模具的修复方法，其中，优选的是，步骤S2中，设置激光器的熔覆参数为以下参数：

激光功率：2300-2800W；

单层熔覆厚度：1-2mm；

搭接率：45％-55％；

光斑尺寸：长11.5mm，宽2.5mm；

压力值：0.3-0.5Mpa。

如上所述的汽车辊压模具的修复方法，其中，优选的是，步骤S3中，所述设定层数根据所述辊压模具的辊轮的磨损厚度以及激光器的单层熔覆厚度确定。

如上所述的汽车辊压模具的修复方法，其中，优选的是，在步骤S3之后还包括：

步骤S4：对所述辊压模具的辊轮的表面进行后处理。

如上所述的汽车辊压模具的修复方法，其中，优选的是，所述步骤S4具体包括:对所述辊压模具的辊轮的表面进行后处理，所述后处理为，对修复后的辊压模具的辊轮的表面进行探伤，并使用车削和磨削的方式对所述辊压模具的辊轮的表面进行加工。

如上所述的汽车辊压模具的修复方法，其中，优选的是，所述合金粉末为镍基高强度合金粉末。

如上所述的汽车辊压模具的修复方法，其中，优选的是，所述激光器为半导体激光器。

本发明还提供了激光修复装置，所述激光修复装置用于前述任意一种方法中，所述激光修复装置包括：

激光器，与机床固定连接；

送粉装置，包括密封腔体和输送管路，所述密封腔体固定在激光器上，所述输送管路与所述密封腔体的下端固定连接，所述密闭腔体中装有带刮粉刷的旋转送粉器，且所述密封腔体中还填充有CO₂气体。本发明提供的汽车辊压模具的修复方法，使用激光器将合金粉末熔覆在辊轮的磨损面上，以将辊轮修复好，使得辊轮使用寿命延长，解决了辊压辊轮磨损后无法继续使用的问题，并且使用CO₂气体作为载体，输送合金粉末的同时，将空气与辊轮的表面有效隔离，提高了修复质量，降低了企业成本，节约了资源。

附图说明

图1为本发明实施例提供的汽车辊压模具的修复方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的汽车辊压模具的修复方法使用的设备的结构示意图。

附图标记说明：

1-激光器 2-送粉装置 21-密封腔体 22-输送管路 3-辊轮

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

图1为本发明实施例提供的汽车辊压模具的修复方法的流程图，如图1所示，本发明实施例提供的汽车辊压模具的修复方法包括以下步骤：

步骤S1：对辊压模具的辊轮进行预处理。预处理主要为了确保辊轮能够被全面准确的修复，预处理具体可以为：根据辊压模具的辊轮的磨损情况，将磨损表面去除，并清洗所述辊轮，然后将所述辊轮装夹到机床上。去除磨损表面可以采用车削的方式，之后，还可以使用探伤设备进行探伤，确保辊轮的所有损伤处都已经排出，再进行清洗，可以去除其表面的油污以及探伤剂等杂质。

步骤S2：将激光器固定在机床上，设置激光器的熔覆参数，设置激光器的激光头以第一设定速度沿所述辊轮的轴线方向直线运动，设置所述辊轮以第二设定速度转动，设置送粉器以设定送粉速度将合金粉末送至熔池中。本实施例中，激光器优选为半导体激光器，半导体激光器的光电转化效率达到90％，材料吸收率达到55％，它将电能转换成高能光束，以达到熔化合金粉末和辊轮的目的，装配在机床上，能实现X、Y、Z方向的直线运动。上述熔覆参数具体可为：

激光功率：2300-2800W；

单层熔覆厚度：1-2mm；

搭接率：45％-55％；

光斑尺寸：长11.5mm，宽2.5mm；

压力值：0.3-0.5Mpa。

其中的第一设定速度根据辊轮的直径大小确定，辊轮的直径越大速度越慢，第一设定速度是激光器沿辊轮轴线方向的很缓慢的直线运动，且第一设定速度与第二设定速度结合形成辊轮表面螺旋状熔覆层。第二设定速度为辊轮表面线速度(也是激光头的扫描速度)。本实施例中第二设定速度优选为270-330mm/min，设定送粉速度优选为35-45g/min。在上述参数值下，合金粉末能很好的熔化，并且能最大程度的被利用于修复辊轮。

步骤S3：通过所述激光头发出的激光束将所述熔池中的合金粉末熔覆设定层数到所述辊轮的表面，所述合金粉末以CO₂气体为载体进行输送至所述辊轮表面。上述设定层数可以根据辊压模具的辊轮的磨损厚度以及激光器的单层熔覆厚度确定，例如：辊轮的磨损厚度为6mm，单层熔覆厚度为2mm，那么设定层数应该为3层。而利用CO₂气体为载体，不仅可以顺利将合金粉末输送至辊轮表面，CO₂气体还能将空气与熔覆区域有效隔离，防止熔覆层发生氧化或产生气孔等缺陷。上述合金粉末优选为镍基合金粉末，具体成分百分比为：C:0.5-0.7、Cr:14-18、Si：1.3-1.5、Mn:1.5-1.7、Mo:0.8-1.0、CeO2:0.05-0.15，余量为Ni。

进一步地，在步骤S3之后还包括：

步骤S4：对所述辊压模具的辊轮的表面进行后处理。后处理具体可以为：对修复后的辊压模具的辊轮的表面进行探伤，并使用车削和磨削的方式对所述辊压模具的辊轮的表面进行加工。确保修复后的辊轮表面无裂纹等缺陷，表面平整。

本发明实施例提供的汽车辊压模具的修复方法，使用激光器将合金粉末熔覆在辊轮的磨损面上，以将辊轮修复好，使得辊轮使用寿命延长，解决了辊压辊轮磨损后无法继续使用的问题，并且使用CO₂气体作为载体，输送合金粉末的同时，将空气与辊轮的表面有效隔离，提高了修复质量，降低了企业成本，节约了资源。

图2为本发明实施例提供的汽车辊压模具的修复方法使用的设备的结构示意图，如图2所示，包括激光器1和送粉装置2，激光器1固定在机床上，送粉装置2包括密封腔体21和输送管路22，密封腔体21固定在激光器1上，输送管路22与密封腔体21的下端固定连接，以方便送粉至辊轮3上，密闭腔体21中装有带刮粉刷的旋转送粉器，密封腔体21中还填充有CO₂气体。辊轮3装夹在机床上，且能转动，以实现均匀修复。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。