一种冲压模具表面耐磨处理工艺的制作方法

文档序号:17490813发布日期:2019-04-23 20:29阅读:365来源:国知局

本发明涉及模具处理技术领域,具体涉及一种冲压模具表面耐磨处理工艺。



背景技术:

机械加工中的冲压加工在国民经济的加工工业中占有很重要的地位,钣金件的应用在机械加工中极为广泛,深入到了制造业的各个方面,板材成型主要通过冲压模具来实现,采用冲压工艺,具有精度高、效率高、质量好、节约成本、节约材料和能源的优点。

冲压模具是在冷冲压加工中,将材料(金属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备,称为冷冲压模具(俗称冷冲模)。冲压,是在室温下,利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件的一种压力加工方法。冲压模具的形式很多,冲模也依工作性质,模具构造,模具材料三方面来分类。

由于冲压件的生产批量普遍较大,冲压工作温度高,冲压模具的表面经常会出现磨损等问题,导致冲压出的工件产品质量和外观都不能达标,因此对冲压模具的表面进行有效处理,从而降低模具的报废率,意义重大。

在中国公开的专利申请cn107937867a中针对获得一种金属冲压模具的表面处理方法,通过渗透处理,渗透液中含有硼化铁和氮化硅,能够显著提高模具的热疲劳寿命和抗热磨损性能,然后经过热处理以及表面强化处理,将不同的表面处理方法用于模具,不仅可以发挥各种表面处理的技术优点,还能够显示出组合使用的突出效果,本发明通过复合处理技术来改变模具表面形态、化学成分、组织结构和应力状态,来提高模具的使用性能和寿命。

在中国公开的专利申请cn201611071997.5中针对获得一种预防热冲压模具失效的模具热处理工艺,涉及冲压成形加工领域,包括如下步骤:(1)热冲压模具胚料锻造后0.5-2小时内进行升温至1000-1200℃,保温时间为2.5-3小时;(2)再在20-30分钟之内温度迅速降至500-650℃,然后保温1.5-2小时;(3)重复2-3次步骤(1)、(2)后将热冲压模具置于油中冷却至200-300℃;(4)再将温度升至400-500℃,保温时间为1.5-2小时;(5)在20-30分钟之内温度迅速降至100-200℃,然后保温1.5-2小时;(6)重复2-3次步骤(4)、(5)后将热冲压模具置于油中冷却至室温即可。

在中国公开的专利申请cn107475712a中针对获得一种耐高温汽车覆盖件冲压模具的加工方法,所述冲压模具的材料为中合金工具钢,包括油污清洗、浇铸合金层、蒸镀碳化钨膜层以及镍基合金层。本发明相比现有技术具有以下优点:本发明中选择适宜的合金成分,使其在中合金工具钢表面有效结合,然后用低温溶液对其进行处理,合金层表面再结晶,使合金表面晶粒硬化,且会出现部分微孔,然后在其表面依次在相应的真空条件和温度条件下蒸镀碳化钨膜层和镍基合金层,其中碳化钨膜层能有效填充合金表面的微孔,与合金层有效结合,提高结合强度,镍基合金层具有较强的耐高温耐腐蚀能力,表面平滑度高。

在中国公开的专利申请cn107964581a中针对获得一种汽车冲压模具的高温处理方法,其特征在于包括以下步骤:1)球化退火:将加工好的模具进行球化退火处理,经5-15℃/s快速感应加高温升温至900-960℃,退火时间为13-15小时;2)空冷:将退火后的模具空冷至室温;3)二次分级淬火:将上述空冷后的模具进行二次分级淬火,一次分级淬火:将模具浸入油中进行淬火,温度为850-970℃,时间为4-7小时;二次分级淬火:将模具浸入油中进行淬火,温度为1320℃,时间为3-4小时;4)二级回火:一级回火:温度为350℃,回火时间为5小时;二级回火:温度为320℃,回火时间为5小时;5)去应力处理。采用本发明方法高温处理后,模具表面质量好,车身报废率低,且提高了模具使用寿命,满足实际生产需要。

随着科研生产的不断发展,对冲压模具提出了更高的性能使用要求,需要对其耐腐蚀、耐磨、使用寿命长等特性进行进一步的改进处理。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本发明提供了一种冲压模具表面耐磨处理工艺,不仅具有耐腐蚀、耐磨,还具有使用寿命长等优点。

为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:

一种冲压模具表面耐磨处理工艺,包括以下步骤:

a、选用砂纸对冲压模具外表面进行打磨,打磨时间为15-20min,然后用脱脂剂进行脱脂,接着用去离子水冲洗10-15min,在常温下干燥,得到干净的冲压模具,备用;

b、将步骤a中干净的冲压模具放入调质炉内进行调质处理,调质结束后放入去离子水中进行水冷;

c、将步骤b处理后的冲压模具放入回火炉中,进行回火处理,回火温度为500-600℃,回火处理时间为10-15min,然后取出,冷却至150-180℃;

d、将步骤c处理后的冲压模具放入真空容器中,向真空容器中充入其体积二分之一的氨气,以冲压模具为阴极,以容器为阳极,在阴极与阳极之间加上150-200v的直流电压,处理5-8min,得到电镀后的冲压模具;

e、在步骤d电镀后的冲压模具焊接龟甲网,在龟甲网上均匀涂抹在耐磨材料,置于烘干房内进行干燥,烘干房温度控制120-160℃,干燥后,即得成品。

优选的,所述步骤a中的脱脂剂为三氯乙烯,所述脱脂时间为25-30min。

优选的,所述步骤a中的去离子水的温度为30-40℃。

优选的,所述步骤b中的去离子水的温度为50-60℃。

优选的,所述步骤e中的龟甲网选用1cr13龟甲网,所述龟甲网的尺寸为孔距2cm、网厚1cm和板厚为1mm。

优选的,所述步骤e中的耐磨材料由碳化钨份40-48份、纳米氧化锆32-36份、纳米氧化钛10-13份、氧化锌8-12份、改性氧化铝14-18份、纳米二氧化硅16-20份和纳米水云母6.5-9.3份混合而成。

优选的,所述步骤e中的耐磨材料由碳化钨份44-46份、纳米氧化锆33-35份、纳米氧化钛11-12份、氧化锌9-11份、改性氧化铝15-17份、纳米二氧化硅17-19份和纳米水云母7.8-8.6份混合而成。

优选的,所述步骤e中的耐磨材料由碳化钨份45份、纳米氧化锆34份、纳米氧化钛11份、氧化锌10份、改性氧化铝16份、纳米二氧化硅18份和纳米水云母8.2份混合而成。

有益效果:

本发明以表面耐磨处理工艺对冲压模具表面进行处理,所制备的冲压模具具有耐腐蚀、耐磨,还具有使用寿命长等优点,通过电镀处理提高了冲压模具表面的耐磨性能,同时通过在龟甲网上涂抹耐磨材料,使得冲压模具表面的耐磨性能得到进一步提高,使得冲压模具表面的耐磨性能优,耐磨材料还能提高冲压模具表面耐腐蚀性能。此外,本发明通过脱脂处理后,冲压模具的回火处理时间大大缩短,降低了处理工艺成本。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1:

一种冲压模具表面耐磨处理工艺,包括以下步骤:

a、选用砂纸对冲压模具外表面进行打磨,打磨时间为15min,然后用脱脂剂进行脱脂,脱脂剂为三氯乙烯,所述脱脂时间为28min,接着用去离子水冲洗10min,去离子水的温度为36℃,在常温下干燥,得到干净的冲压模具,备用;

b、将步骤a中干净的冲压模具放入调质炉内进行调质处理,调质结束后放入去离子水中进行水冷,去离子水的温度为50℃;

c、将步骤b处理后的冲压模具放入回火炉中,进行回火处理,回火温度为540℃,回火处理时间为10min,然后取出,冷却至150℃;

d、将步骤c处理后的冲压模具放入真空容器中,向真空容器中充入其体积二分之一的氨气,以冲压模具为阴极,以容器为阳极,在阴极与阳极之间加上190v的直流电压,处理5min,得到电镀后的冲压模具;

e、在步骤d电镀后的冲压模具焊接龟甲网,龟甲网选用1cr13龟甲网,龟甲网的尺寸为孔距2cm、网厚1cm和板厚为1mm,在龟甲网上均匀涂抹在耐磨材料,耐磨材料由碳化钨份40份、纳米氧化锆32份、纳米氧化钛10份、氧化锌8份、改性氧化铝14份、纳米二氧化硅16份和纳米水云母6.5份混合而成,置于烘干房内进行干燥,烘干房温度控制160℃,干燥后,即得成品。

实施例2:

一种冲压模具表面耐磨处理工艺,包括以下步骤:

a、选用砂纸对冲压模具外表面进行打磨,打磨时间为16min,然后用脱脂剂进行脱脂,脱脂剂为三氯乙烯,所述脱脂时间为25min,接着用去离子水冲洗11min,去离子水的温度为30℃,在常温下干燥,得到干净的冲压模具,备用;

b、将步骤a中干净的冲压模具放入调质炉内进行调质处理,调质结束后放入去离子水中进行水冷,去离子水的温度为52℃;

c、将步骤b处理后的冲压模具放入回火炉中,进行回火处理,回火温度为500℃,回火处理时间为11min,然后取出,冷却至158℃;

d、将步骤c处理后的冲压模具放入真空容器中,向真空容器中充入其体积二分之一的氨气,以冲压模具为阴极,以容器为阳极,在阴极与阳极之间加上150v的直流电压,处理6min,得到电镀后的冲压模具;

e、在步骤d电镀后的冲压模具焊接龟甲网,龟甲网选用1cr13龟甲网,龟甲网的尺寸为孔距2cm、网厚1cm和板厚为1mm,在龟甲网上均匀涂抹在耐磨材料,耐磨材料由碳化钨份42份、纳米氧化锆36份、纳米氧化钛11份、氧化锌9、改性氧化铝18份、纳米二氧化硅17份和纳米水云母7.2.3份混合而成,置于烘干房内进行干燥,烘干房温度控制120℃,干燥后,即得成品。

实施例3:

一种冲压模具表面耐磨处理工艺,包括以下步骤:

a、选用砂纸对冲压模具外表面进行打磨,打磨时间为17min,然后用脱脂剂进行脱脂,脱脂剂为三氯乙烯,所述脱脂时间为30min,接着用去离子水冲洗12min,去离子水的温度为32℃,在常温下干燥,得到干净的冲压模具,备用;

b、将步骤a中干净的冲压模具放入调质炉内进行调质处理,调质结束后放入去离子水中进行水冷,去离子水的温度为54℃;

c、将步骤b处理后的冲压模具放入回火炉中,进行回火处理,回火温度为520℃,回火处理时间为12min,然后取出,冷却至163℃;

d、将步骤c处理后的冲压模具放入真空容器中,向真空容器中充入其体积二分之一的氨气,以冲压模具为阴极,以容器为阳极,在阴极与阳极之间加上160v的直流电压,处理7min,得到电镀后的冲压模具;

e、在步骤d电镀后的冲压模具焊接龟甲网,龟甲网选用1cr13龟甲网,龟甲网的尺寸为孔距2cm、网厚1cm和板厚为1mm,在龟甲网上均匀涂抹在耐磨材料,耐磨材料由碳化钨份43份、纳米氧化锆33份、纳米氧化钛12份、氧化锌11份、改性氧化铝15份、纳米二氧化硅20份和纳米水云母7.7份混合而成,置于烘干房内进行干燥,烘干房温度控制130℃,干燥后,即得成品。

实施例4:

一种冲压模具表面耐磨处理工艺,包括以下步骤:

a、选用砂纸对冲压模具外表面进行打磨,打磨时间为18min,然后用脱脂剂进行脱脂,脱脂剂为三氯乙烯,所述脱脂时间为26min,接着用去离子水冲洗14min,去离子水的温度为34℃,在常温下干燥,得到干净的冲压模具,备用;

b、将步骤a中干净的冲压模具放入调质炉内进行调质处理,调质结束后放入去离子水中进行水冷,去离子水的温度为56℃;

c、将步骤b处理后的冲压模具放入回火炉中,进行回火处理,回火温度为560℃,回火处理时间为13min,然后取出,冷却至170℃;

d、将步骤c处理后的冲压模具放入真空容器中,向真空容器中充入其体积二分之一的氨气,以冲压模具为阴极,以容器为阳极,在阴极与阳极之间加上170v的直流电压,处理8min,得到电镀后的冲压模具;

e、在步骤d电镀后的冲压模具焊接龟甲网,龟甲网选用1cr13龟甲网,龟甲网的尺寸为孔距2cm、网厚1cm和板厚为1mm,在龟甲网上均匀涂抹在耐磨材料,耐磨材料由碳化钨份45份、纳米氧化锆34份、纳米氧化钛11份、氧化锌10份、改性氧化铝16份、纳米二氧化硅18份和纳米水云母8.2份混合而成,置于烘干房内进行干燥,烘干房温度控制140℃,干燥后,即得成品。

实施例5:

一种冲压模具表面耐磨处理工艺,包括以下步骤:

a、选用砂纸对冲压模具外表面进行打磨,打磨时间为19min,然后用脱脂剂进行脱脂,脱脂剂为三氯乙烯,所述脱脂时间为27min,接着用去离子水冲洗14min,去离子水的温度为40℃,在常温下干燥,得到干净的冲压模具,备用;

b、将步骤a中干净的冲压模具放入调质炉内进行调质处理,调质结束后放入去离子水中进行水冷,去离子水的温度为58℃;

c、将步骤b处理后的冲压模具放入回火炉中,进行回火处理,回火温度为600℃,回火处理时间为14min,然后取出,冷却至172℃;

d、将步骤c处理后的冲压模具放入真空容器中,向真空容器中充入其体积二分之一的氨气,以冲压模具为阴极,以容器为阳极,在阴极与阳极之间加上180v的直流电压,处理6min,得到电镀后的冲压模具;

e、在步骤d电镀后的冲压模具焊接龟甲网,龟甲网选用1cr13龟甲网,龟甲网的尺寸为孔距2cm、网厚1cm和板厚为1mm,在龟甲网上均匀涂抹在耐磨材料,耐磨材料由碳化钨份46份、纳米氧化锆35份、纳米氧化钛13份、氧化锌12份、改性氧化铝17份、纳米二氧化硅19份和纳米水云母8.8份混合而成,置于烘干房内进行干燥,烘干房温度控制150℃,干燥后,即得成品。

实施例6:

一种冲压模具表面耐磨处理工艺,包括以下步骤:

a、选用砂纸对冲压模具外表面进行打磨,打磨时间为20min,然后用脱脂剂进行脱脂,脱脂剂为三氯乙烯,所述脱脂时间为29min,接着用去离子水冲洗15min,去离子水的温度为38℃,在常温下干燥,得到干净的冲压模具,备用;

b、将步骤a中干净的冲压模具放入调质炉内进行调质处理,调质结束后放入去离子水中进行水冷,去离子水的温度为60℃;

c、将步骤b处理后的冲压模具放入回火炉中,进行回火处理,回火温度为580℃,回火处理时间为15min,然后取出,冷却至180℃;

d、将步骤c处理后的冲压模具放入真空容器中,向真空容器中充入其体积二分之一的氨气,以冲压模具为阴极,以容器为阳极,在阴极与阳极之间加上200v的直流电压,处理5min,得到电镀后的冲压模具;

e、在步骤d电镀后的冲压模具焊接龟甲网,龟甲网选用1cr13龟甲网,龟甲网的尺寸为孔距2cm、网厚1cm和板厚为1mm,在龟甲网上均匀涂抹在耐磨材料,耐磨材料由碳化钨份48份、纳米氧化锆36份、纳米氧化钛10份、氧化锌10份、改性氧化铝16份、纳米二氧化硅17份和纳米水云母9.3份混合而成,置于烘干房内进行干燥,烘干房温度控制140℃,干燥后,即得成品。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解: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;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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