CN101239397B - 汽车模具自润滑复合金属凹凸v型导板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种汽车模具自润滑复合金属凹凸V型导板的制造方法。采用低碳钢精密铸造成的基体衬层，在铜合金粉中加入6～11％的石墨粉混合均匀后，布覆在凹凸V型导板基体衬背层的两个斜面上，并送入有保护气氛的烧结炉中进行烧结，摆辗机上的摆头模采用直线轨迹对两个斜面上的松散烧结层进行摆辗致密，再对铜合金进行第二次合金化烧结，经精细加工、钻组装孔后制成。本发明利用金属资源合理，节省了大量昂贵的金属铜，制造工艺流程短，操作简便、可靠、易控制、成本低，且用该方法加工的凹凸V型导板有优良的使用效果。

Description

汽车模具自润滑复合金属凹凸V型导板的制造方法
技术领域
本发明涉及一种汽车模具标准配件自润滑复合金属凹凸V型导板(CamBottom Plate)的制造方法，属粉末冶金和直线摆动辗压技术领域。
背景技术
国内外现有汽车模具使用的凹凸V型导板(Cam Bottom Plate)是整体铸铜合金块，在凹凸V型导板的两个斜面上打上若干小孔，在孔中嵌入加工好的石墨柱而构成。它的不足是：
1，结构不合理，零件由整体单一的铸造铜合金制成，对其性能和功能的使用不合理。
2，大量的耗费了昂贵紧缺的铜合金。这是一个经常更换的易损、标准零件，通常一件小的凹凸V型导板，重量就有一公斤左右，在全球汽车的模具制造和使用上，对有色金属及铜合金的耗费巨大。
3，加工繁杂、效率低。首先是浇铸凹凸V型导板铜块，切削加工成凹凸V型导板后，再在凹凸V型导板内、外的两个斜面上钻出占斜面面积25～30％的近百个石墨柱孔，同时加工出高纯石墨柱或者用石墨粉与添加剂混合挤压成柱形，经烧结后完成的石墨柱，然后再将石墨柱镶嵌入孔内，经整平加工而成，这种工艺加工繁杂、效率低、费材料、费工时、费加工设备、费人力的加工方法。
发明内容
本发明的目的是设计一种汽车模具自润滑复合金属凹凸V型导板的制造方法，该方法利用金属资源合理，节省了大量昂贵的金属铜，制造工艺流程短，操作简便、可靠、易控制、成本低，且用该方法加工的凹凸V型导板有优良的使用效果。
为此，本发明的制造方法是由以下步骤构成：
(1)用低碳钢精密铸造制成凹凸V型导板的基体衬背层；
(2)对凹凸V型导板的两个斜面要进行除油和去氧化层的清洁处理；
(3)在铜合金粉中加入6～11％的石墨粉混合均匀后，布覆在凹凸V型导板基体衬背层的两个斜面上，并送入有保护气氛的烧结炉中进行烧结，烧结温度780℃～880℃，保温10～30分钟，制成带铜合金粉层的凹凸V型导板；
(4)将烧结后的带铜合金粉层的凹凸V型导板置于摆辗机上，摆辗机上的摆头模采用直线轨迹对两个斜面上的松散烧结层进行摆辗致密，摆辗机上的摆头模末端对垂直中心线两侧的倾角为1～3°，摆动频率N＝120～300次/分，工作油缸油压为20兆帕；
(5)再将摆辗致密后的自润滑复合金属凹凸V型导板，再送入有保护气氛的烧结炉中，对铜合金进行第二次合金化烧结，烧结温度760℃～860℃，时间10～20分钟；
(6)二次烧结后，经精细加工、钻组装孔后，制成自润滑复合金属凹凸V型导板。
所述的对凹凸V型导板的两个斜面进行除油和去氧化层的清洁处理是先用碱液清洗，再用砂带磨去氧化层。
自润滑复合金属凸凹V型导板，凹面变成了凸面其制造方法与自润滑复合金属凹凸V型导板相同。
本发明的优点是材料作到了性能功能化、利用金属资源合理、节省了大量昂贵的金属铜，制造工艺流程短，操作简便、可靠、易控制、成本低，制造成本仅是传统制造成本的10％，金属铜用量不足传统用量的0.5％，而使用寿命是传统制造产品的1.5～2倍，且质量稳定。
附图说明
图1为本发明的复合金属平面直线轨迹摆辗原理示意图
图2为本发明的自润滑复合金属凹V型导板结构示意图
图3为本发明的自润滑复合金属凸V型导板产品结构示意图
图4为本发明的自润滑复合金属凸V型导板俯视结构示意图
具体实施方式
如图1至图4所示，本发明的方法是用低碳钢精密铸造制成凹凸V型导板的基体衬背层4，分为自润滑复合金属凹V型导板的基体衬背层或为自润滑复合金属凸V型导板的基体衬背层。对凹凸V型导板的两个斜面要进行除油和去氧化层的清洁处理，即对凹凸V型导板的两个斜面用碱液清洗进行除油和用砂带磨去氧化层。在铜合金粉中加入6～11％的石墨粉混合均匀后，布覆在凹凸V型导板基体衬背层的两个斜面上，并送入有保护气氛的烧结炉中进行烧结，烧结温度780℃～880℃，保温10～30分钟，制成带铜合金粉层的凹凸V型导板。铜合金粉通常可以任意选择，例如：铜合金粉成分为铅5～15％、锡8～15％、其余为铜，铜合金粉层烧结后厚度一般在0.8～2毫米，产成品的铜合金层3的厚度为0.5～1毫米。将烧结后的带铜合金粉层的凹凸V型导板置于摆辗机上，摆辗机上的摆头模采用直线轨迹对两个斜面上的松散烧结层2进行摆辗致密，摆辗机上的摆头模1末端对垂直中心线两侧的倾角为1～3°，摆动频率N＝120～300次/分，工作油缸油压P为20兆帕。再将摆辗致密后的自润滑复合金属凹凸V型导板，再送入有保护气氛(保护气氛的组成是氮气30％、氢气70％)的烧结炉中，对铜合金层进行第二次合金化烧结，烧结温度760℃～860℃，时间10～20分钟。二次烧结后，经精细加工、钻组装孔5后，制成自润滑复合金属凹凸V型导板。
如图1所示，在低碳钢精密铸造成的基体衬层4的两个斜面上各设置一薄层含6～11％石墨粉的铜合金粉，显然，减摩耐磨铜合金加固体润滑剂石墨层组成自润滑的铜合金层3。摆辗机(图中省略)上的摆头模1末端对垂直中心线两侧的倾角θ＝1～3度，工作时由中心线以θ夹角向左右摇摆，工件下面的油缸向上施压P，摆头模用直线轨迹对两个斜面上的松散烧结层2进行摆辗致密，连续局部接触施压，松散烧结层在周期性递增变形积累过程中致密成形。
如图2所示，为本发明的自润滑复合金属凹V型导板结构和局部放大示意图。选择凹V型导板的基体衬背层4是根据需要决定。
如图3所示，为本发明的自润滑复合金属凸V型导板结构示意图。选择凸V型导板的基体衬背层是根据需要决定。
如图4所示，二次烧结后，经精细加工，如磨边等、钻组装孔5后，制成自润滑复合金属凹凸V型导板。
总之，本发明的方法利用金属资源合理，节省了大量昂贵的金属铜，制造工艺流程短，操作简便、可靠、易控制、成本低，且用该方法加工的凹凸V型导板有优良的使用效果。

Claims (2)

1.一种汽车模具自润滑复合金属凹凸V型导板的制造方法，其特征在于该制造方法是由以下步骤构成：
(1)用低碳钢精密铸造制成凹凸V型导板的基体衬背层；
(2)对凹凸V型导板的两个斜面要进行除油和去氧化层的清洁处理；
(3)在铜合金粉中加入6～11％的石墨粉混合均匀后，布覆在凹凸V型导板基体衬背层的两个斜面上，并送入有保护气氛的烧结炉中进行烧结，烧结温度780℃～880℃，保温10～30分钟，制成带铜合金粉层的凹凸V型导板；
(4)将烧结后的带铜合金粉层的凹凸V型导板置于摆辗机上，摆辗机上的摆头模采用直线轨迹对两个斜面上的松散烧结层进行摆辗致密，摆辗机上的摆头模末端对垂直中心线两侧的倾角为1～3°，摆动频率N＝120～300次/分，工作油缸油压为20兆帕；
(5)再将摆辗致密后的自润滑复合金属凹凸V型导板，再送入有保护气氛的烧结炉中，对铜合金进行第二次合金化烧结，烧结温度760℃～860℃，时间10～20分钟；
(6)二次烧结后，经精细加工、钻组装孔后，制成自润滑复合金属凹凸V型导板。
2.按权利要求1所述的汽车模具自润滑复合金属凹凸V型导板的制造方法，其特征在于：所述的对凹凸V型导板的两个斜面进行除油和去氧化层的清洁处理是先用碱液清洗，再用砂带磨去氧化层。
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