本发明涉及模具表面超硬化处理技术领域，具体涉及一种模具表面超硬化处理工艺。
背景技术：
表面处理是在基体材料表面上人工形成一层与基体的机械、物理和化学性能不同的表层的工艺方法。表面处理的目的是满足产品的耐蚀性、耐磨性、装饰或其他特种功能要求。对于金属铸件，我们比较常用的表面处理方法是，机械打磨，化学处理，表面热处理，喷涂表面，表面处理就是对工件表面进行清洁、清扫、去毛刺、去油污、去氧化皮等。
工件在加工、运输、存放等过程中，表面往往带有氧化皮、铁锈制模残留的型砂、焊渣、尘土以及油和其他污物。要涂层能牢固地附着在工件表面上，在涂装前就必须对工件表面进行清理，否则，不仅影响涂层与金属的结合力和抗腐蚀性能，而且还会使基体金属在即使有涂层防护下也能继续腐蚀，使涂层剥落，影响工件的机械性能和使用寿命。因此工件涂漆前的表面处理是获得质量优良的防护层，延长产品使用寿命的重要保证和措施。
在使用模具在进行工作时，需要与工件相接触，伴随着不同程度的摩擦磨损，长时间工作后，很容易出现大量的磨损，降低模具表面的精度，进而会使得加工的工件的精度大幅度的下降，继续使用，会使得生产的产品不合格，舍弃则浪费资源。
在专利号为cn201110207864.7，公开日为2013.01.30的专利中公开了一种模具表面的超硬化处理方法，该处理方法的工艺流程为：下料→全部加工到位(无需热处理)→本工艺处理(基体硬化与表面处理一次完成)→磨内孔→成品，其特征在于经该方法处理的模具在其表面形成硬度高达hv3000左右的金属碳化物层，该碳化物层致密，与基体结合紧密。本发明的有益效果是该处理方法从根本上解决焊管的拉毛问题，减少制管后续抛光工序的工作量并提高产品质量，大幅度提高模具使用寿命，减少售后服务工作量。实践表明，该技术具有极高的使用价值。该专利虽然具有以上优点，但是由于该专利中对于硬化涂层的改进并没有给出一个完整的方案，因此，需要对该方案进行改进。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供了一种模具表面超硬化处理工艺，具体为通过采用喷涂法在模具的铁基合金上喷涂硬化涂层的工艺，以增加模具表面硬度，从而提高模具表面的耐磨性能。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种模具表面超硬化处理工艺，其特征在于：所述工艺利用喷涂法在模具的铁基合金上喷涂硬化涂层的工艺，所述工艺由以下重量配比的原料制成：聚氨酯丙烯酸酯5～10份、丙烯酸酯10～30份、有机溶剂30～90份、纳米二氧化硅1～15份、光引发剂1～10份、流平分散助剂0.1～5份、抗污爽滑助剂0.01～5份、纳米二氧化钛10-20份。
优选的，所述工艺包括以下步骤：
一、硬化涂层材料制备：
(1)将聚氨酯丙烯酸酯、丙烯酸酯和有机溶剂混合，搅拌，得到混合溶液；
(2)向混合溶液中加入纳米二氧化硅、光引发剂、流平分散助剂以及抗污爽滑助剂，搅拌，得到硬化涂层材料；
二、喷涂处理：
(3)将步骤(2)中所得硬化涂层材料与纳米二氧化钛按质量比为1:0.2进行混合，并于喷涂装置中进行模具表面喷涂；
三、涂后处理：
(4)将喷涂后的金属模具表面涂覆热致变色涂层，经过保温后再冷却至室温，即可。
优选的，所述有机溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮、丙酮、丙二醇单甲醚和丙二醇单甲醚醋酸酯中的一种或几种。
优选的，所述纳米二氧化硅与纳米二氧化钛的粒子粒径为30～100nm。
优选的，所述步骤(3)中喷涂条件具体为：工作电压50v，工作电流700a，氩气流速30l/min，氢气流速15l/min。
优选的，所述步骤(4)中的保温温度为400℃，保温时间为3h。
有益效果：
本发明通过采用喷涂法在模具的铁基合金上喷涂硬化涂层的工艺，以增加模具表面硬度，从而提高模具表面的耐磨性能；通过抗污助剂与其他组分的共同作用，使得制备得到的硬化涂层具有持久的抗污效果，且爽滑度提高；通过喷涂装置将硬化涂层喷涂到金属模具表面，纳米粒子与金属模具表面之间能够有效的结合到一起，形成稳定致密的耐磨层，从而能够获得具有表面硬度更高的金属模具；另外，模具表面的热致变色涂层可以根据模具表面的温度变化而变色，在模具温度过高时能快速进行相应的操作。
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：
一种模具表面超硬化处理工艺，其特征在于：工艺利用喷涂法在模具的铁基合金上喷涂硬化涂层的工艺，该工艺由以下重量配比的原料制成：聚氨酯丙烯酸酯5份、丙烯酸酯30份、有机溶剂30份、纳米二氧化硅15份、光引发剂1份、流平分散助剂5份、抗污爽滑助剂5份、纳米二氧化钛20份。
具体的，该工艺包括以下步骤：
一、硬化涂层材料制备：
(1)将聚氨酯丙烯酸酯、丙烯酸酯和有机溶剂混合，搅拌，得到混合溶液；
(2)向混合溶液中加入纳米二氧化硅、光引发剂、流平分散助剂以及抗污爽滑助剂，搅拌，得到硬化涂层材料；
二、喷涂处理：
(3)将步骤(2)中所得硬化涂层材料与纳米二氧化钛按质量比为1:0.2进行混合，并于喷涂装置中进行模具表面喷涂；
三、涂后处理：
(4)将喷涂后的金属模具表面涂覆热致变色涂层，经过保温后再冷却至室温，即可。
有机溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮、丙酮、丙二醇单甲醚和丙二醇单甲醚醋酸酯中的一种或几种。
纳米二氧化硅与纳米二氧化钛的粒子粒径为30～100nm。
步骤(3)中喷涂条件具体为：工作电压50v，工作电流700a，氩气流速30l/min，氢气流速15l/min。
步骤(4)中的保温温度为400℃，保温时间为3h。
实施例2：
一种模具表面超硬化处理工艺，其特征在于：工艺利用喷涂法在模具的铁基合金上喷涂硬化涂层的工艺，该工艺由以下重量配比的原料制成：聚氨酯丙烯酸酯7份、丙烯酸酯25份、有机溶剂60份、纳米二氧化硅12份、光引发剂2份、流平分散助剂4份、抗污爽滑助剂0.1份、纳米二氧化钛18份。
具体的，该工艺包括以下步骤：
一、硬化涂层材料制备：
(1)将聚氨酯丙烯酸酯、丙烯酸酯和有机溶剂混合，搅拌，得到混合溶液；
(2)向混合溶液中加入纳米二氧化硅、光引发剂、流平分散助剂以及抗污爽滑助剂，搅拌，得到硬化涂层材料；
二、喷涂处理：
(3)将步骤(2)中所得硬化涂层材料与纳米二氧化钛按质量比为1:0.2进行混合，并于喷涂装置中进行模具表面喷涂；
三、涂后处理：
(4)将喷涂后的金属模具表面涂覆热致变色涂层，经过保温后再冷却至室温，即可。
有机溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮、丙酮、丙二醇单甲醚和丙二醇单甲醚醋酸酯中的一种或几种。
纳米二氧化硅与纳米二氧化钛的粒子粒径为30～100nm。
步骤(3)中喷涂条件具体为：工作电压50v，工作电流700a，氩气流速30l/min，氢气流速15l/min。
步骤(4)中的保温温度为400℃，保温时间为3h。
实施例3：
一种模具表面超硬化处理工艺，其特征在于：工艺利用喷涂法在模具的铁基合金上喷涂硬化涂层的工艺，该工艺由以下重量配比的原料制成：聚氨酯丙烯酸酯8份、丙烯酸酯20份、有机溶剂80份、纳米二氧化硅10份、光引发剂8份、流平分散助剂2份、抗污爽滑助剂2份、纳米二氧化钛15份。
具体的，该工艺包括以下步骤：
一、硬化涂层材料制备：
(1)将聚氨酯丙烯酸酯、丙烯酸酯和有机溶剂混合，搅拌，得到混合溶液；
(2)向混合溶液中加入纳米二氧化硅、光引发剂、流平分散助剂以及抗污爽滑助剂，搅拌，得到硬化涂层材料；
二、喷涂处理：
(3)将步骤(2)中所得硬化涂层材料与纳米二氧化钛按质量比为1:0.2进行混合，并于喷涂装置中进行模具表面喷涂；
三、涂后处理：
(4)将喷涂后的金属模具表面涂覆热致变色涂层，经过保温后再冷却至室温，即可。
有机溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮、丙酮、丙二醇单甲醚和丙二醇单甲醚醋酸酯中的一种或几种。
纳米二氧化硅与纳米二氧化钛的粒子粒径为30～100nm。
步骤(3)中喷涂条件具体为：工作电压50v，工作电流700a，氩气流速30l/min，氢气流速15l/min。
步骤(4)中的保温温度为400℃，保温时间为3h。
实施例4：
一种模具表面超硬化处理工艺，其特征在于：工艺利用喷涂法在模具的铁基合金上喷涂硬化涂层的工艺，该工艺由以下重量配比的原料制成：聚氨酯丙烯酸酯10份、丙烯酸酯10份、有机溶剂90份、纳米二氧化硅5份、光引发剂10份、流平分散助剂0.1份、抗污爽滑助剂5份、纳米二氧化钛10份。
具体的，该工艺包括以下步骤：
一、硬化涂层材料制备：
(1)将聚氨酯丙烯酸酯、丙烯酸酯和有机溶剂混合，搅拌，得到混合溶液；
(2)向混合溶液中加入纳米二氧化硅、光引发剂、流平分散助剂以及抗污爽滑助剂，搅拌，得到硬化涂层材料；
二、喷涂处理：
(3)将步骤(2)中所得硬化涂层材料与纳米二氧化钛按质量比为1:0.2进行混合，并于喷涂装置中进行模具表面喷涂；
三、涂后处理：
(4)将喷涂后的金属模具表面涂覆热致变色涂层，经过保温后再冷却至室温，即可。
有机溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮、丙酮、丙二醇单甲醚和丙二醇单甲醚醋酸酯中的一种或几种。
纳米二氧化硅与纳米二氧化钛的粒子粒径为30～100nm。
步骤(3)中喷涂条件具体为：工作电压50v，工作电流700a，氩气流速30l/min，氢气流速15l/min。
步骤(4)中的保温温度为400℃，保温时间为3h。
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。