CN101168228B - 一种高强耐磨镶块模体的制造方法 - Google Patents
一种高强耐磨镶块模体的制造方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种高强耐磨镶块模体的制造方法，属于模具加工领域，针对整体模体加工出的产品使用寿命短的弊病，公开一种镶块模体的制造方法，包括镶块模体设计，选取材料，锻造制坯，机械加工、装配；其中：镶块模体设计步骤：确定基体模块和中间镶块配装，配合锥面角1°～2°；选取材料步骤：确定基体模块材料为普通工具钢，中间镶块材料为高速钢；锻造制坯步骤：确定采用自由锻，2～4次镦粗拨长，基体模块和中间镶块并进行退火、保温、冷却、再保温、出炉；机械加工步骤：去除余量，加工成锥形体，精车配合斜面，淬火；装配步骤：加热基体模块，将中间镶块压入到基体模块内孔中。该方法易操作，加工出的镶块模体抗压强度高，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及模具制造领域，特别是关于高强、耐磨镶块模体的制造方法。
背景技术
叶片锻造行业中常用的模体多为整体式结构，其材质多为5CrNiMo或4Cr5WZVSi或H13等等，在精锻高温合金、钛合金方面，耐磨性不好，模具进排气边缘磨损严重，型腔中间易塌陷，即使对其修理，使用寿命也不过生产200件左右，导致叶片锻造成本提高。
发明内容
本发明针对现有技术不足之处，目的在于提供一种具有预应力、高强度，耐磨好的镶块模体的制造方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是按以下步骤进行：镶块模体设计，选取材料，锻造制坯，机械加工、装配，其中镶块模体设计步骤，确定镶块模体由基体模块和中间镶块套装组成，基体模块根据设备模座设计外廓尺寸并相配合，中间镶块为圆锥形，锥度角为1°～2°，并与基体模块体内孔紧配合；选取材料步骤：根据被冲压件变形强度计算确定，其中基体模块材料为普通工具钢，硬度为HRC34-39.5，中间镶块材料为高速钢，硬度为HRC61～66，锻造制坯步骤：首先按基体模块和中间镶块参数设计尺寸下料，再锻造制坯，基体模块和中间镶块加工步骤相同，即采用自由锻方式加工，经过2～4次镦粗，2～4次拨长，终锻尺寸大于设计尺寸，其各单边余量为6～7mm，当中间镶块材料为W6Mo5Cr4V2时，开锻温度为1080℃±20℃，停锻温度为850℃±20℃，退火温度为860～870℃，保温7～8小时，随炉冷却680～720℃，保温7～8小时，然后冷至570～580℃时出炉；
基体模块采用5CrNiMo材料时，开锻温度1160℃±20℃，停锻温度为850℃±20℃，退火温度为820℃～860℃，保温2～3小时，随炉冷至250～400℃时出炉；
机械加工步骤：锻后退火处理的中间镶块，按设计要求去除余量，成锥形体，锥度角1°～2°，淬火，使其硬度达到HRC61～66，再表面处理至光滑，同样基体模块去除余量至各单边正差为0.5～0.6mm，参照中间镶块尺寸，粗车中孔装配斜面，然后淬火使其硬度达到HRC32～38，再精车出1°～2°配合斜面，磨出上下装配过渡端面；
装配步骤：首先将车制的基体模块加热至400℃～500℃，用不小于400Kg的压力将冷状态下的中间镶块压入到热态基体模块孔中，镶块模体即成，待用或继续加工被加工产品所需要的形腔。
本发明的有益效果是：用此结构模体所制成的模具进排气边缘耐磨，具有高于常规模体强度1.5～1.8倍，如果复合模层增加，抗压强度还会增加，使用寿命长，提高了生产效率，降低了锻件生产成本，经济效益明显增加。
附图说明
图1是本发明模体结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图中1基体模块，2中间镶块
具体实施方式
本发明的具体实施方式，按以下步骤进行：
A、镶块模体设计步骤，确定镶块模体由基体模块和中间镶块套装组成，基体模块根据设备模座设计外廓尺寸并相配合，中间镶块为圆锥形，锥度角为1°～2°，并与基体模块体内孔紧配合；
B、选取材料步骤：根据被冲压件变形强度计算确定，其中基体模块材料为普通工具钢，硬度为HRC34-39.5，中间镶块材料为高速钢，硬度为HRC61～66；
C、锻造制坯步骤首先对基体模块和中间镶块参数设计尺寸下料，再锻造制坯，基体模块和中间镶块加工步骤相同，采用自由锻方式加工，经过2～4次镦粗，2～4次拨长，终锻尺寸大于设计尺寸，其各单边余量为6～7mm；
D、当中间镶块材料为W6Mo5Cr4V2时，开锻温度为1080℃，±20℃，停锻温度为850℃±20℃，退火温度为860～870℃，保温7～8小时，随炉冷却680～720℃，保温7～8小时，然后冷至570～580℃时出炉；
基体模块采用5CrNiMo材料时，开锻温度1160℃±20℃，停锻温度为850℃±20℃，退火温度为820℃～860℃，保温2～3小时，随炉冷至250～400℃时出炉。
机械加工步骤：锻后退火处理的的中间镶块，按设计要求去除余量，成锥形体，锥度角1°～2°，淬火，使其硬度达到HRC61～66，再表面处理至光滑，同样基体模块去除余量至各单边正差为0.5～0.6mm，参照中间镶块尺寸，粗车中孔装配斜面，然后淬火使其硬度达到HRC32～38，再精车出1°～2°配合斜面，磨出上下装配过渡端面；
装配步骤：首先将车制的基体模块加热至400℃～500℃，用不小于400Kg的压力将冷状态下的中间镶块压入到热态基体模块孔中，镶块模体即成，待用或继续加工被加工产品的形腔。
其工艺条件与参数应用例如表所示
Claims (6)
1.一种高强耐磨镶块模体的制造方法，其特征是包括有以下步骤，镶块模体设计，选取材料，锻造制坯，机械加工、装配；其中：
镶块模体设计步骤：确定基体模块和中间镶块配装，配合锥面角1°～2°；
选取材料步骤：确定基体模块材料为普通工具钢，中间镶块材料为高速钢；
锻造制坯步骤：首先对基体模块和中间镶块按设计尺寸下料，再锻造制坯，基体模块和中间镶块加工步骤相同，采用自由锻方式加工，经过2～4次镦粗，2～4次拨长，终锻尺寸大于设计尺寸，其各单边余量为6～7mm；
机械加工步骤：锻后退火处理的中间镶块，按设计要求去除余量，成锥形体，锥度角1°～2°，淬火，使其硬度达到HRC61～66，再表面处理至光滑，同样基体模块去除余量至各单边正差为0.5～0.6mm，参照中间镶块尺寸，粗车中孔装配斜面，然后淬火使其硬度达到HRC32～38，再精车出1°～2°配合斜面，磨出上下装配过渡端面；
装配步骤：加热基体模块，将中间镶块压入到基体模块内孔中。
2.根据权利要求1所述的高强耐磨镶块模体的制造方法，其特征在于所说的镶块模体设计步骤，确定镶块模体由基体模块和中间镶块套装组成，基体模块根据设备模座设计外廓尺寸并相配合，中间镶块为圆锥形，锥度角为1°～2°，并与基体模块体内孔紧配合。
3.根据权利要求1所述的高强耐磨镶块模体的制造方法，其特征在于所说的选取材料步骤：根据被冲压件变形强度计算确定，其中基体模块材料为普通工具钢，硬度为HRC34-39.5，中间镶块材料为高速钢，硬度为HRC61～66。
4.根据权利要求3所述的高强耐磨镶块模体的制造方法，其特征在于所说的中间镶块材料为W6Mo5Cr4V2，所说的基体模块材料为5CrNiMo。
5.根据权利要求1所述的高强耐磨镶块模体的制造方法，其特征在于所说的锻造制坯，当中间镶块材料为W6Mo5Cr4V2时，开锻温度为1080℃±20℃，停锻温度为850℃±20℃，退火温度为860～870℃，保温7～8小时，随炉冷却680～720℃，保温7～8小时，然后冷至570～580℃时出炉；当基体模块采用5CrNiMo材料时，开锻温度1160℃±20℃，停锻温度为850℃±20℃，退火温度为820℃～860℃，保温2～3小时，随炉冷至250～400℃时出炉。
6.根据权利要求1所述的高强耐磨镶块模体的制造方法，其特征在于所说的加热基体模块，加热至400℃～500℃，用不小于400Kg/cm2的压力将中间镶块压入基体模块孔中。
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