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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