專(zhuān)利名稱(chēng)：用表面處理獲得的拉伸、成型模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及模具技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及用表面處理后獲得的拉伸、成型模具。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的生產(chǎn)中，由于汽車(chē)結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品中大量采用高張力板材進(jìn)行設(shè)計(jì)，在 現(xiàn)在或以前執(zhí)行的工藝中，均按照正常的工藝路線(xiàn)和設(shè)計(jì)理念進(jìn)行模具的設(shè)計(jì)、 制造、加工、調(diào)試、保養(yǎng)，無(wú)法對(duì)模具本身的表面質(zhì)量進(jìn)行控制，產(chǎn)品和生產(chǎn) 常常出現(xiàn)的問(wèn)題主要體現(xiàn)在
1、 產(chǎn)品開(kāi)裂、起鈹現(xiàn)象明顯；
2、 產(chǎn)品報(bào)廢率大(達(dá)到12%左右)；
3、 生產(chǎn)節(jié)拍嚴(yán)重滯后；
4、 模具表面質(zhì)量差；
5、 模具使用壽命嚴(yán)重不足，不能滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)的需要，維修保養(yǎng)相當(dāng)困難。 為了解決以上缺陷問(wèn)題，傳統(tǒng)的技術(shù)就是通過(guò)在模具的工件表面形成一層
高硬度的耐磨材料是提高工件耐磨，抗咬合，耐蝕等性能，從而提高其使用壽 命的有效而又經(jīng)濟(jì)的方法，傳統(tǒng)的表面處理方法主要有物理氣相沉積(PVD)， 物理化學(xué)氣相沉積(PCVD)，化學(xué)氣相沉積(CVD) , TD覆層處理等幾種表面超硬化處理方法，其中PVD、 PCVD工藝溫度低，變形較小，所形成的氮化鈦覆層HV 可達(dá)2000左右，但由于這兩種方法形成的氮化鈦涂層與母體材料的結(jié)合力較差， 實(shí)際應(yīng)用中，容易出現(xiàn)涂層的剝落，在使用條件較為苛刻的場(chǎng)合，如引伸類(lèi)模 具，根本就無(wú)法達(dá)到滿(mǎn)意的使用效果，甚至根本無(wú)效果。因此PVD，PCVD往往難 以發(fā)揮超硬化合物覆層的性能優(yōu)勢(shì)。高溫CVD法形成的碳化鈦覆層與TD覆層處 理獲得的表面覆層硬度接近，并且高溫CVD法和TD覆層處理的覆層與基體都是 冶金結(jié)合,具有PVD和PCVD無(wú)法比擬的膜基結(jié)合力，因此是目前最有效的表面 超硬化方法。相比而言，CVD覆層的運(yùn)行成本較高，后續(xù)處理也比較麻煩，其應(yīng) 用主要集中在硬質(zhì)合金工件上，而TD覆層處理由于后續(xù)處理比較方便，因此既 可以用于鋼鐵材料，也可以用于硬質(zhì)合金。此外，TD覆層處理技術(shù)在無(wú)須褪去 原先覆層的情況下，可以進(jìn)行多次重復(fù)處理。但是傳統(tǒng)的TD覆層處理技術(shù)中存 在以下缺陷1、只采用一次淬火，即將模具加熱到高溫在放入水中進(jìn)行冷卻淬 火，如此只經(jīng)過(guò)一次淬火，當(dāng)模具的表面硬度達(dá)不到要求時(shí)還需進(jìn)行下一個(gè)步 驟，從而浪費(fèi)能源；采用水冷，由于存在冷卻速度過(guò)快，因此容易出現(xiàn)開(kāi)裂等 缺陷；2、采用手工進(jìn)行拋光，因此表面粗糙度大，模具工作過(guò)程容易劃傷產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種模具工作面硬度高、光潔度高，壽命長(zhǎng)的用表 面處理獲得的拉伸、成型模具。
本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)提供一種用表面處理獲得的拉伸、 成型模具，其關(guān)鍵在于由下列步驟制得-
(1)預(yù)熱，對(duì)模具的進(jìn)行預(yù)熱處理，可防止模具在突然受熱的情況下膨脹
損壞；(2) —次分級(jí)淬火，將模具放入加熱爐中加熱，然后將加熱后的模具放入 油中冷卻，采用油冷，冷卻速度較慢，因此模具不會(huì)存在冷卻過(guò)快開(kāi)裂等缺陷， 在淬火完成后，對(duì)模具進(jìn)行檢測(cè)，如果模具合格即可進(jìn)行下一個(gè)步驟，如此可 防止不合格的模具進(jìn)入下一個(gè)步驟，從而造成資源的浪費(fèi)以及成本的增加；
(3) 二次分級(jí)淬火，將經(jīng)步驟(2)處理后的模具放入加熱爐中加熱，并 在該加熱過(guò)程中加入介質(zhì)碳化物，然后將加熱后的模具放入油中冷卻，該介質(zhì) 碳化物在高溫下擴(kuò)散作用于模具工作表面形成一層數(shù)微米至數(shù)十微米的金屬碳 化物覆層，該覆層具有極高的硬度，HV可達(dá)3200左右，且與母體材料冶金結(jié)合。 實(shí)踐證明，這種覆層具有極高的耐磨、抗咬合、耐蝕等性能，可提高工件壽命 數(shù)倍至數(shù)十倍，具有極高的使用價(jià)值；本步驟采用油冷，冷卻速度較慢，因此 模具不會(huì)存在冷卻過(guò)快開(kāi)裂等缺陷；
(4) 回火，將經(jīng)步驟(3)處理后的模具放入高溫油中進(jìn)行回火，采用高 溫油進(jìn)行回火，回火溫度均勻，回火效果好，能夠很好的消除淬火后模具存在 的應(yīng)力；
(5) 拋光，對(duì)經(jīng)步驟(4)處理后的模具的處理面進(jìn)行激光拋光，經(jīng)過(guò)拋 光使得模具的工作面更加光潔，工作過(guò)程中不會(huì)對(duì)產(chǎn)品表面造成劃傷、拉傷等 表面缺陷，使得產(chǎn)品更加美觀(guān)。
本發(fā)明的第一個(gè)優(yōu)選方式是步驟(1)預(yù)熱中的預(yù)熱溫度為600°C 650。C。本發(fā)明的第二個(gè)優(yōu)選方式是步驟(2) —次分級(jí)淬火中模具的高溫加熱溫
度為900°C 1050°C，模具在爐中的加熱時(shí)間從預(yù)熱至高溫加熱為每毫米l分 鐘 2分鐘，如此可避免加熱溫度高和加熱時(shí)間長(zhǎng)使得模具表面碳化，也同時(shí)避 免了加熱溫度低而淬火效果差。
本發(fā)明的第三個(gè)優(yōu)選方式是步驟(3) 二次分級(jí)淬火中所述的碳化物為VC，
模具在爐中的加熱溫度為850'C 105(TC，模具加熱時(shí)間從預(yù)熱至高溫加熱為每 毫米1分鐘 2分鐘，如此可避免加熱溫度高和加熱時(shí)間長(zhǎng)使得模具表面碳化， 也同時(shí)避免了加熱溫度低而淬火效果差。
本發(fā)明的第四個(gè)優(yōu)選方式是步驟(4)回火中的回火油溫溫度為200°C 280°C,回火時(shí)間為120分鐘，如此回火效果好。
本發(fā)明的第五個(gè)優(yōu)選方式是步驟(5)拋光中激光拋光后的表面粗糙度Ra 為0. 9 1.0Mm。
本發(fā)明的有益效果
1、 表面成分上，傳統(tǒng)工藝一般采用滲TI、 N等，硬度不足；本發(fā)明采用滲
碳化物，硬度得到大的提高；
2、 方式上，傳統(tǒng)工藝采用氣體法，本發(fā)明采用鹽??；
3、 硬化層厚度，傳統(tǒng)工藝達(dá)到2 5Rn，本發(fā)明工藝達(dá)到15Mm;
4、 表面硬度，傳統(tǒng)工藝達(dá)到1200 1800HV，本發(fā)明工藝達(dá)到2800 3200HV;
5、 在耐磨上，傳統(tǒng)工藝不耐磨，本發(fā)明工藝耐磨；
6、 壽命上，本發(fā)明表面處理后模具的壽命是傳統(tǒng)工藝的15倍以上；
7、 后期工裝的維修、保養(yǎng)成本上，本發(fā)明占有明顯 勢(shì)。


圖l為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
詳述本發(fā)明方法的工藝步驟。 本發(fā)明中模具在進(jìn)行預(yù)熱之前，應(yīng)對(duì)模具的特征參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)其工作 面表面硬度為HRC 63 67、滲透層為0. 3 0. 5Mra、表面粗糙度Ra為0. 9 1. 0Mm 時(shí)，即可進(jìn)行預(yù)熱，如此可避免不合格模具進(jìn)入表面處理工作，浪費(fèi)資源。 實(shí)施例1:
如圖1所示，所示的用表面處理獲得的拉伸、成型模具，由下列步驟制得
(1) 預(yù)熱，對(duì)模具的進(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度為60(TC;
(2) —次分級(jí)淬火，將模具放入加熱爐中加熱，然后將加熱后的模具放入
油中冷卻，其中模具的加熱溫度為90(TC，模具在爐中的加熱時(shí)間從預(yù)熱至高 溫加熱為每毫米1分鐘；
(3) 二次分級(jí)淬火，將經(jīng)步驟(2)處理后的模具放入加熱爐中加熱，并 在該加熱爐加入介質(zhì)碳化物，所述的碳化物為VC，然后將加熱后的模具放入油 中冷卻，模具在爐中的加熱溫度為85(TC，模具加熱時(shí)間從預(yù)熱至高溫加熱為每 毫米1分鐘；
(4) 回火，將經(jīng)步驟(3)處理后的模具放入高溫油中進(jìn)行回火，回火油 溫溫度為20(TC，回火時(shí)間為120分鐘；
(5) 拋光，對(duì)經(jīng)步驟(4)處理后的模具的處理面進(jìn)行激光拋光，激光拋 光后的表面粗糙度Ra為0. 9Mm。實(shí)施例2:
如圖1所示，所示的用表面處理獲得的拉伸、成型模具，由下列步驟制得:
(1) 預(yù)熱，對(duì)模具的進(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度為625°C;
(2) —次分級(jí)淬火，將模具放入加熱爐中加熱，然后將加熱后的模具放入 油中冷卻，其中模具的加熱溫度為975°C，模具在爐中的加熱時(shí)間從預(yù)熱至高 溫加熱為每毫米1.5分鐘；
(3) 二次分級(jí)淬火，將經(jīng)步驟(2)處理后的模具放入加熱爐中加熱，并
在該加熱爐加入介質(zhì)碳化物，所述的碳化物為vc，然后將加熱后的模具放入油
中冷卻，模具在井式爐中的加熱溫度為95(TC，模具加熱時(shí)間從預(yù)熱至高溫加熱
為每毫米1. 5分鐘；
(4) 回火，將經(jīng)步驟(3)處理后的模具放入高溫油中進(jìn)行回火，回火油 溫溫度為240°C，回火時(shí)間為120分鐘；
(5) 拋光，對(duì)經(jīng)步驟(4)處理后的模具的處理面進(jìn)行激光拋光，激光拋 光后的表面粗糙度Ra為0. 95Mm。
實(shí)施例3:
如圖l所示，所示的用表面處理獲得的拉伸、成型模具，由下列步驟制得
(1) 預(yù)熱，對(duì)模具的進(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度為65(TC;
(2) —次分級(jí)淬火，將模具放入加熱爐中加熱，然后將加熱后的模具放入 油中冷卻，其中模具的爐中加熱溫度為1050°C，模具在爐中的加熱時(shí)間從預(yù)
熱至高溫加熱為每毫米2分鐘；(3) 二次分級(jí)淬火，將經(jīng)步驟(2)處理后的模具放入加熱爐中加熱，并 加入介質(zhì)碳化物，所述的碳化物為VC，然后將加熱后的模具放入油中冷卻，模 具工件在爐中的加熱溫度為1050°C，模具加熱時(shí)間從預(yù)熱至高溫加熱為每毫米 2分鐘；
(4) 回火，將經(jīng)步驟(3)處理后的模具放入高溫油中進(jìn)行回火，回火油 溫溫度為280°C，回火時(shí)間為120分鐘；
(5) 拋光，對(duì)經(jīng)步驟(4)處理后的模具的處理面進(jìn)行激光拋光，激光拋 光后的表面粗糙度Ra為1. 0Mm。
權(quán)利要求
1、一種用表面處理獲得的拉伸、成型模具，其特征在于由下列步驟制得(1)預(yù)熱，對(duì)模具進(jìn)行預(yù)熱處理；(2)一次分級(jí)淬火，先將模具放入加熱爐中，然后將加熱后的模具放入油中冷卻；(3)二次分級(jí)淬火，先將經(jīng)步驟(2)處理后的模具放入加熱爐中，并在該加熱過(guò)程加入介質(zhì)碳化物，然后將加熱后的模具放入油中冷卻；(4)回火，將經(jīng)步驟(3)處理后的模具放入高溫油中進(jìn)行回火；(5)拋光，對(duì)經(jīng)步驟(4)處理后的模具的處理面進(jìn)行激光拋光。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用表面處理獲得的拉伸、成型模具，其特征在于: 步驟(1)預(yù)熱中的預(yù)熱溫度為6(KTC 65(TC。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用表面處理獲得的拉伸、成型模具，其特征在于: 步驟(2) —次分級(jí)淬火中模具的高溫加熱溫度為900°C 1050°C，模具在爐 中的加熱時(shí)間從預(yù)熱至高溫加熱為每毫米1分鐘 2分鐘。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用表面處理獲得的拉伸、成型模具，其特征在于: 步驟(3)二次分級(jí)淬火中所述的碳化物為VC，模具在爐中的加熱溫度為850°C 1050°C，模具加熱時(shí)間從預(yù)熱至高溫加熱為每毫米1分鐘 2分鐘。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用表面處理獲得的拉伸、成型模具，其特征在于: 步驟(4)回火中的回火油溫溫度為20(TC 28(TC，回火時(shí)間為120分鐘。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用表面處理獲得的拉伸、成型模具，其特征在于: 步驟(5)拋光中激光拋光后的表面粗糙度Ra為0.9 1.0to。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用表面處理獲得的拉伸、成型模具，由下列步驟制得預(yù)熱、將模具加熱放入油中冷卻進(jìn)行一次分級(jí)淬火、二次分級(jí)淬火即將模具放入加入介質(zhì)碳化物的加熱爐加熱后再放入油中冷卻、回火、激光拋光。該用表面處理獲得的拉伸、成型模具工作面硬度高、光潔度高，壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)B21D37/00GK101623737SQ20091010455
公開(kāi)日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2009年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月7日
發(fā)明者陳明友 申請(qǐng)人:重慶新源模具有限公司