一种表面激光淬火具有非光滑单元体的模具加工工艺的制作方法

本发明涉及模具加工领域，特别是涉及一种表面激光淬火具有非光滑单元体的模具加工工艺。

背景技术：

模具工业是现代化工业生产的基础工艺装备，在服务机械汽车、电子家电等传统制造业的基础上，随着国家产业政策的调整，逐步应用于航空航天、新能源、it、医疗机械、高速铁路等高技术、高附加值新兴领域，可见模具工业是机械工业的重要组成部分，是国民经济支柱产业之一。

在诸多与生活息息相关的行业中，模具设计、加工及维护费用已占对应产品生产总成本的1/3左右，首先模具本身用料讲究、加工工艺复杂，制作成本昂贵，其次模具使用中的各类失效导致的维护、替换甚至停工又需要耗费相当时间，致使生产成本提高，由此给生产造成了一定损失，实际使用中大多数模具失效的主要原因之一是由模具的表面发生磨损引起的，因此研究提高模具摩擦磨损性能方法有着积极市场价值及社会意义。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种表面激光淬火具有非光滑单元体的模具加工工艺，通过在模具工作面上设置非光滑单元体，减轻磨损程度，提高模具的而磨损性能，进而提高模具的使用寿命。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种表面激光淬火具有非光滑单元体的模具加工工艺，在模具工作部位的表面分布非光滑单元体，使模具工作部位的表面形成类似于生物体表非光滑结构的仿生结构。

非光滑单元体是在模具工作部位的表面通过激光加工或机械加工形成的，通过激光加工进行淬火处理。

所述非光滑单元体包括点状、圆形、矩形、条状和网状。

所述模具表面淬火部位为全表面或局部表面。

所述非光滑单元体根据模具实际使用要求设置不同的加工参数，加工参数包括形状，分布方式，加工深度。

多个非光滑单元体规律分布在淬火部位上。

本发明的优点：本发明的一种表面激光淬火具有非光滑单元体的模具加工工艺具有以下优点：一、能改善模具工作部位的摩擦磨损性能，从而提高模具的使用寿命，使用寿命可提高0.5-1.5倍，节约生产成本；二、采用局部激光淬火工艺，较其他淬火工艺效果好、简便快捷，加热轨迹易控制，能实现自动化，且能保证模具芯部韧性，在提高表面硬度的同时不破坏模具整体机械韧性；三、非光滑单元体加工方式采用激光或机械加工，加工方式多样灵活，且均为市场成熟加工工艺，加工成本低；四、非光滑单元体的形状及分布方式灵活多样，可根据实际使用条件、预期效果及加工能力安排加工工艺。

附图说明

图1为实施例中模具的淬火部位的非光滑单元体的剖视的示意图；

图2为实施例中模具的全表面或局部表面的激光淬火部位的示意图；

图3为实施例中模具的淬火部位分布点状非光滑单元体的示意图；

图4为实施例中模具的淬火部位分布圆形非光滑单元体的示意图；

图5为实施例中模具的淬火部位分布条形非光滑单元体的示意图；

图6为实施例中模具的淬火部位分布网状非光滑单元体的示意图；

图7为实施例中模具的淬火部位的非光滑单元体分布方式的示意图。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。

实施例

如图1所示，本实施例提供了一种表面激光淬火具有非光滑单元体的模具加工工艺，其在模具工作部位的表面通过激光加工或机械加工出非光滑单元体，再通过激光淬火，非光滑单元体分布在模具表面淬火部位，使模具工作部位的表面形成类似于生物体表非光滑结构的仿生结构。

如图3至图6所示，所述非光滑单元体包括点状非光滑单元体6、圆形非光滑单元体7、矩形非光滑单元体、条状非光滑单元体8和网状非光滑单元体9；所述非光滑单元体的结构包括但不仅限于上述结构。

如图2所示，所述模具表面淬火部位为全表面或局部表面。

所述非光滑单元体根据模具实际使用要求设置不同的加工参数，加工参数包括形状，分布方式，加工深度。

如图7所示，多个非光滑单元体规律分布在淬火部位上。

本实施例的一种表面激光淬火具有非光滑单元体的模具加工工艺，加工的模具的工作部位的表面经过分为三大部分，熔凝区1、热影响区域3及母材未淬火区域4，由于热影响区域3组织性能较差，非光滑单元体2均在熔凝区1加工。图2所示的激光淬火区域5表明，并非模具所有部位均需进行激光淬火，只需对模具会发生较大摩擦磨损的工作部位进行局部淬火，如冲压模具冲头的冲裁部位，压铸或注塑模具热流道或浇口套等工作部位。

本实施例的一种表面激光淬火具有非光滑单元体的模具加工工艺，如图3至图6所示，各类非光滑单元体之间呈横向或纵向间隔可按照均匀或非均匀排列，不同行或列非光滑单元体2可按照均匀阵列或错位分布，同时同一模具同一激光淬火区域上可分布有一种或多种非光滑单元体2。

本实施例的一种表面激光淬火具有非光滑单元体的模具加工工艺，非光滑单元体2的加工深度或者宽度也可根据实际使用需求进行调整。

本实施例的一种表面激光淬火具有非光滑单元体的模具加工工艺，第一步将原料粗加工为待处理零件，第二步将待处理零件通过机械或激光按设计加工出非光滑单元体，第三步对包含非光滑单元体的零件进行局部或整体激光淬火，最后对淬火后的零件进行最后的精细加工，得到零件成品；以塑料注塑模热流道模具为例，在模具的热流道上间隔2.5mm均匀分布有直径为1.0mm的下凹圆形非光滑单元体，深度为0.15mm。模具材料为h13热作磨具钢，通过原料粗加工、机械加工非光滑单元体、局部激光淬火及精磨得到最终产品。通过实际生产统计，具有该等间隔下凹圆形非光滑单元体的热流道模具使用寿命较相同材料未经处理的模具提高1.1倍，而该加工工艺成本仅提高35％。

本实施例的一种表面激光淬火具有非光滑单元体的模具加工工艺具有以下优点：一、能改善模具工作部位的摩擦磨损性能，从而提高模具的使用寿命，使用寿命可提高0.5-1.5倍，节约生产成本；二、采用局部激光淬火工艺，较其他淬火工艺效果好、简便快捷，加热轨迹易控制，能实现自动化，且能保证模具芯部韧性，在提高表面硬度的同时不破坏模具整体机械韧性；三、非光滑单元体加工方式采用激光或机械加工，加工方式多样灵活，且均为市场成熟加工工艺，加工成本低；四、非光滑单元体的形状及分布方式灵活多样，可根据实际使用条件、预期效果及加工能力安排加工工艺。

上述实施例不应以任何方式限制本发明，凡采用等同替换或等效转换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及了一种表面激光淬火具有非光滑单元体的模具加工工艺。加工工艺：在模具工作部位的表面分布非光滑单元体，使模具工作部位的表面形成类似于生物体表非光滑结构的仿生结构。本发明的一种表面激光淬火具有非光滑单元体的模具加工工艺的优点：能改善模具工作部位摩擦磨损性能，从而提高模具的使用寿命，使用寿命可提高0.5‑1.5倍，节约生产成本；采用局部激光淬火工艺，较其他淬火工艺效果好、简便快捷，加热轨迹易控制，能实现自动化，在提高表面硬度的同时不破坏模具整体机械韧性；非光滑单元体加工方式采用激光或机械加工，加工方式多样灵活，加工成本低；非光滑单元体形状及分布方式灵活多样，根据实际使用安排加工工艺。

技术研发人员：孙伟;高惠明;章君;王浩燊;钱杰;沈阳;顾越
受保护的技术使用者：江苏省精密模具产品质量监督检验中心
技术研发日：2017.09.18
技术公布日：2018.01.12