本发明涉及模具制造技术领域，具体涉及一种高韧性耐磨汽车固定件模具及其制造方法。
背景技术：
固定件是机械领域中很常见的一种结构，汽车用的固定件要求具有较高的韧性、耐磨性、抗弯曲度和冲击强度及较高的延伸性，传统工艺中常以金属为原料制造固定件。在制造固定件时，必定会用到固定件模具，传统的固定件模具存在重量很大，韧性和耐磨性较差的问题。
如何提供一种高韧性、高耐磨性的固定件模具成为亟待解决的问题。
技术实现要素：
针对上述存在的问题，本发明制造的一种高韧性耐磨汽车固定件模具，具有韧性高、耐磨性强的优点。
为了达到上述的目的，本发明采用以下的技术方案：
一种高韧性耐磨汽车固定件模具，其成分按重量份计：聚氨酯橡胶30～40份、abs树脂25～30份、聚丙烯纤维20～26份、聚苯乙烯塑料18～24份、改性聚氯乙烯15～21份、凯夫拉纤维13～17份、固化剂12～18份、碳化钨10～15份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠9～13份、微晶石蜡7～14份和氧化铝4～9份。
优选的，所述改性聚氯乙烯的制造方法包括以下步骤：向聚氯乙烯中加入质量为聚氯乙烯两倍的去离子水，质量为聚氯乙烯25～35％的聚丙烯酸酯、质量为聚乙烯的9～15％过硫酸钾和质量为聚氯乙烯32～40％的纳米二氧化铈与硬脂酸的混合液，然后向其中加入质量为聚氯乙烯20～30％的缓冲溶液，充入氮气，控制温度在45～55℃范围内，保温40～50min；经过滤、真空干燥得改性聚氯乙烯。
优选的，所述固定件模具的制造方法包括以下步骤：
a、将碳化钨和氧化铝通过粉碎机粉碎后，过筛除杂后得到混合料备用；
b、将上述混合料通过烘炒机加热烘炒，加温度设置在160～180℃，烘炒时间70～100min，得到熟料备用；
c、将上述熟料在-18℃的条件下冷却，得到冻干粉备用；
d、将上述冻干粉与其余原料混合，并加水搅拌，水与原料的重量比为2：1，密封加热搅拌混合，加热温度为200～240℃，加热搅拌时间为50～80min，制得混合浆料；
e、将上述混合浆料倒入母模，得到模坯，高温烧结制得模具半成品；
f、模具半成品冷却成型后，即制得成品模具。
优选的，所述混合液是由纳米氧化铈、硬脂酸和三氯甲烷按照质量比2：1：4混合制造而成。
优选的，所述缓冲溶液由0.1mol/l的碳酸钠和0.1mol/l的碳酸氢钠按照体积比7：3配置而成。
优选的，所述固化剂选用苯酚磺酸。
采用上述的技术方案，本发明达到的有益效果是：
1、本发明通过纳米氧化铈改性聚氯乙烯，能增强聚氯乙烯的韧性、抗冲击强度和断裂伸长率。将纳米氧化铈与硬脂酸相混合，提高了纳米氧化铈中铈离子的活性，聚丙烯酸酯的加入能与纳米氧化铈发生协同作用，形成以铈离子为核，聚丙烯酸酯为外壳的复合材料，使纳米氧化铈能更加均匀的分散在体系中，最终聚氯乙烯以膜的形态包裹在纳米氧化铈的表面。保证模具质量和性能的均匀。
2、凯夫拉纤维和聚丙烯纤维作为添加剂在增强模具的韧性，耐磨性能方面具有协同作用，另外这两种材料的加入个还能提高模具的耐腐蚀性能，延长模具的使用寿命，充入氮气防止部分原料被氧化影响模具的性能。
3、缓冲溶液的加入能使溶液的ph稳定在10这个数值，在此条件下改性聚氯乙烯的质量最好，韧性、抗冲击强度和断裂伸长度均为最佳。
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。基于本发明的实施例，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：
一种高韧性耐磨汽车固定件模具，其成分按重量份计：聚氨酯橡胶30份、abs树脂26份、聚丙烯纤维22份、聚苯乙烯塑料18份、改性聚氯乙烯17份、凯夫拉纤维13份、固化剂14份、碳化钨12份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠10份、微晶石蜡7份和氧化铝6份。
优选的，所述改性聚氯乙烯的制造方法包括以下步骤：向聚氯乙烯中加入质量为聚氯乙烯两倍的去离子水，质量为聚氯乙烯25％的聚丙烯酸酯、质量为聚乙烯的9％过硫酸钾和质量为聚氯乙烯32％的纳米二氧化铈与硬脂酸的混合液，然后向其中加入质量为聚氯乙烯20％的缓冲溶液，充入氮气，控制温度在45℃范围内，保温40min；经过滤、真空干燥得改性聚氯乙烯。
优选的，所述固定件模具的制造方法包括以下步骤：
a、将碳化钨和氧化铝通过粉碎机粉碎后，过筛除杂后得到混合料备用；
b、将上述混合料通过烘炒机加热烘炒，加温度设置在160℃，烘炒时间70min，得到熟料备用；
c、将上述熟料在-18℃的条件下冷却，得到冻干粉备用；
d、将上述冻干粉与其余原料混合，并加水搅拌，水与原料的重量比为2：1，密封加热搅拌混合，加热温度为200℃，加热搅拌时间为50min，制得混合浆料；
e、将上述混合浆料倒入母模，得到模坯，高温烧结制得模具半成品；
f、模具半成品冷却成型后，即制得成品模具。
实施例2：
一种高韧性耐磨汽车固定件模具，其成分按重量份计：聚氨酯橡胶35份、abs树脂25份、聚丙烯纤维20份、聚苯乙烯塑料20份、改性聚氯乙烯15份、凯夫拉纤维14份、固化剂12份、碳化钨10份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠9份、微晶石蜡11份和氧化铝4份。
优选的，所述改性聚氯乙烯的制造方法包括以下步骤：向聚氯乙烯中加入质量为聚氯乙烯两倍的去离子水，质量为聚氯乙烯28％的聚丙烯酸酯、质量为聚乙烯的11％过硫酸钾和质量为聚氯乙烯35％的纳米二氧化铈与硬脂酸的混合液，然后向其中加入质量为聚氯乙烯25％的缓冲溶液，充入氮气，控制温度在48℃范围内，保温44min；经过滤、真空干燥得改性聚氯乙烯。
优选的，所述固定件模具的制造方法包括以下步骤：
a、将碳化钨和氧化铝通过粉碎机粉碎后，过筛除杂后得到混合料备用；
b、将上述混合料通过烘炒机加热烘炒，加温度设置在168℃，烘炒时间85min，得到熟料备用；
c、将上述熟料在-18℃的条件下冷却，得到冻干粉备用；
d、将上述冻干粉与其余原料混合，并加水搅拌，水与原料的重量比为2：1，密封加热搅拌混合，加热温度为218℃，加热搅拌时间为62min，制得混合浆料；
e、将上述混合浆料倒入母模，得到模坯，高温烧结制得模具半成品；
f、模具半成品冷却成型后，即制得成品模具。
实施例3：
一种高韧性耐磨汽车固定件模具，其成分按重量份计：聚氨酯橡胶40份、abs树脂28份、聚丙烯纤维26份、聚苯乙烯塑料24份、改性聚氯乙烯19份、凯夫拉纤维17份、固化剂16份、碳化钨15份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠11份、微晶石蜡14份和氧化铝8份。
优选的，所述改性聚氯乙烯的制造方法包括以下步骤：向聚氯乙烯中加入质量为聚氯乙烯两倍的去离子水，质量为聚氯乙烯32％的聚丙烯酸酯、质量为聚乙烯的13％过硫酸钾和质量为聚氯乙烯38％的纳米二氧化铈与硬脂酸的混合液，然后向其中加入质量为聚氯乙烯28％的缓冲溶液，充入氮气，控制温度在52℃范围内，保温47min；经过滤、真空干燥得改性聚氯乙烯。
优选的，所述固定件模具的制造方法包括以下步骤：
a、将碳化钨和氧化铝通过粉碎机粉碎后，过筛除杂后得到混合料备用；
b、将上述混合料通过烘炒机加热烘炒，加温度设置在175℃，烘炒时间92min，得到熟料备用；
c、将上述熟料在-18℃的条件下冷却，得到冻干粉备用；
d、将上述冻干粉与其余原料混合，并加水搅拌，水与原料的重量比为2：1，密封加热搅拌混合，加热温度为232℃，加热搅拌时间为72min，制得混合浆料；
e、将上述混合浆料倒入母模，得到模坯，高温烧结制得模具半成品；
f、模具半成品冷却成型后，即制得成品模具。
实施例4：
一种高韧性耐磨汽车固定件模具，其成分按重量份计：聚氨酯橡胶38份、abs树脂30份、聚丙烯纤维25份、聚苯乙烯塑料22份、改性聚氯乙烯21份、凯夫拉纤维16份、固化剂18份、碳化钨14份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠13份、微晶石蜡12份和氧化铝9份。
优选的，所述改性聚氯乙烯的制造方法包括以下步骤：向聚氯乙烯中加入质量为聚氯乙烯两倍的去离子水，质量为聚氯乙烯35％的聚丙烯酸酯、质量为聚乙烯的15％过硫酸钾和质量为聚氯乙烯40％的纳米二氧化铈与硬脂酸的混合液，然后向其中加入质量为聚氯乙烯30％的缓冲溶液，充入氮气，控制温度在55℃范围内，保温50min；经过滤、真空干燥得改性聚氯乙烯。
优选的，所述固定件模具的制造方法包括以下步骤：
a、将碳化钨和氧化铝通过粉碎机粉碎后，过筛除杂后得到混合料备用；
b、将上述混合料通过烘炒机加热烘炒，加温度设置在180℃，烘炒时间100min，得到熟料备用；
c、将上述熟料在-18℃的条件下冷却，得到冻干粉备用；
d、将上述冻干粉与其余原料混合，并加水搅拌，水与原料的重量比为2：1，密封加热搅拌混合，加热温度为240℃，加热搅拌时间为80min，制得混合浆料；
e、将上述混合浆料倒入母模，得到模坯，高温烧结制得模具半成品；
f、模具半成品冷却成型后，即制得成品模具。
将市售的固定件模具作为对照组，采用本发明所制造的固定件模具作为实验组，将对照组与本发明中实施例1、2、3和4所制造的固定件模具做对比。在相同条件下对比，得到各项指标数据如下表：
注：将本发明所制备的固定件模具与市售固定件模具在相同摩擦底物和相同条件下进行摩擦实验，摩擦一次，测量其磨损量。
由表中数据可知，本发明制造的固定件模具在耐磨损性能、拉伸强度和冲击韧性等方面均优于市售固定件模具。表明本发明制造工艺更完善，产品整体性能比对照组更佳，值得推广。
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。