CN104004967A - 一种金属模具的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金属模具的制造方法，包括金属模具坯体的浇筑，对金属模具坯体进行热处理包括退火、淬火、以及回火，同时对金属模具坯体进行电镀镍处理，制得的金属模具具有耐腐蚀性能和高抛光性能的特点，同时具有成本低廉、热疲劳性能、热稳定性高和综合性能优良的特点，同时通过镀镍处理，且镀镍的镀层均匀，耐腐蚀、耐磨损性好，镀层表面平整，不易产生裂纹，能够适应金属模具的要求，具有广阔的市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种模具的制造的方法，特别涉及一种金属模具的制造方法。
背景技术
目前，许多的电子产品、汽车等的零件都是通过模具生产出来的，模具作为机械加工领域的重要元素，由于其在生产加工成本方面的优势，已经日益成为产品、零件加工生产的首选。模具，简单地说，就是用来成型产品或零件的工具。根据成型产品的不同，将模具分为金属模具和非金属模具，金属模具一般都是通过铸造而成的，然后对铸造好的金属模具进行表面处理来达到其性能的要求。
由于模具成型面与被成型原料之间的各种物理及化学特性的应诉，通常模具成型面与被成型原料之间的接触面会出现很多问题。如成型材料在高温情况下容易黏在模具的成型面上，所以对模具成型表面的质量要求比较高。现有技术中一般采用电镀镍，但是模具对电镀镍的镍层的平整均匀性能具有很高的要求。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种钢板镀镍方法。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种金属模具的制造方法，所述的制造模具的材料包括如下：
C 0.45-0.65% SiC 0.3-0.5%
Mn 0.45-0.65% Cr 1.25-1.35%
Mo 0.80-0.90% V 0.35-0.65%
Si 0.75-0.95 Ni 2.5-3.5%
其余为Fe和不可避免的杂质，其制造方法包括如下步骤：
（1）、将上述各组分的材料按照上述的配比进行熔炼，熔炼温度为1350-1430℃；
（2）、将上述熔炼后的材料送入模具中进行浇筑，浇筑温度为1240-1320℃；
（3）、将模具至于沙中冷却18-20小时；
（4）、将浇筑好的金属模具坯体进行退火处理，退火温度为880-920℃；
（5）、再将金属模具坯体进行淬火处理，淬火温度为950-1030℃；
（6）、再将步骤5处理后的金属模具坯体在700-750℃之间进行回火处理；
（7）、将经回火处理后的金属模具坯体进行保温2-4小时，冷却到200-250℃出炉；
（8）、采用砂轮对金属模具坯体进行精磨，将表面加工平整；
(9)、将金属模具坯体浸入去PH 10-12的碱性清洗液中浸泡5-8min,并且进行电解处理，阴极电流密度为3-5 A/dm2，进行表面清洗，除去表面的油污，电解完毕后用去离子水进行冲洗；
（10）、将金属模具坯体浸入酸性溶剂中进行清洗，除去其表面的氧化膜，酸洗后将金属模具坯体放入去离子水中清洗干净；
（11）、将金属模具坯体放入电镀溶液中进行电镀，所述的电镀溶液包括如下的成分：浓度为150 g/L-280 g/L硫酸镍、浓度为360 g/L-420 g/L硫酸镍氨基磺酸镍、浓度为15 g/L-25 g/L的氯化镍、浓度为20 g/L的硼酸，所述溶液温度为 45-75℃，电流的密度为6-12 A/dm2与38-50A/dm2之间交替，交替次数为10-15次，其中低电流与高电流之间的时间比为1:2-2:3，电镀时间为15min-20min；
（12）、将步骤11中镀好的金属模具坯体经过4%-6%的氢氧化钠溶液中通过；
（13）、将步骤12中的金属模具坯体用去离子水冲洗；
（14）、将步骤13中的钢板送入真空的烘箱中进行烘干，烘箱的温度控制在280-300℃。
作为本发明的一种改进，所述的硫酸镍与所述的硫酸镍氨基磺酸镍之间的浓度比为1:2-2:3。
作为本发明的一种改进，所述的步骤10中的酸性溶剂的为稀硝酸和稀硫酸的混合物，其中稀硝酸和稀硫酸之间的浓度比为1:1-1:2。
本发明的的金属模具通过上述的材料配比以及制造工艺，具有耐腐蚀性能和高抛光性能的特点，同时具有成本低廉、热疲劳性能、热稳定性高和综合性能优良的特点，同时通过镀镍处理，且镀镍的镀层均匀，耐腐蚀、耐磨损性好，镀层表面平整，不易产生裂纹，能够适应金属模具的要求，具有广阔的市场前景。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1：
一种金属模具的制造方法，所述的制造模具的材料包括如下：
C 0.45% SiC 0.3%
Mn 0.4% Cr 1.25%
Mo 0.80% V 0.35%
Si 0.75 Ni 2.5%
其余为Fe和不可避免的杂质，其制造方法包括如下步骤：
（1）、将上述各组分的材料按照上述的配比进行熔炼，熔炼温度为1350℃；
（2）、将上述熔炼后的材料送入模具中进行浇筑，浇筑温度为1240℃；
（3）、将模具至于沙中冷却18小时；
（4）、将浇筑好的金属模具坯体进行退火处理，退火温度为880℃；
（5）、再将金属模具坯体进行淬火处理，淬火温度为950℃；
（6）、再将步骤5处理后的金属模具坯体在700℃之间进行回火处理；
（7）、将经回火处理后的金属模具坯体进行保温2小时，冷却到200℃出炉；
（8）、采用砂轮对金属模具坯体进行精磨，将表面加工平整；
(9)、将金属模具坯体浸入去PH 10的碱性清洗液中浸泡5min,并且进行电解处理，阴极电流密度为3 A/dm2，进行表面清洗，除去表面的油污，电解完毕后用去离子水进行冲洗；
（10）、将金属模具坯体浸入稀硝酸和稀硫酸之间的浓度比为1:1的酸性溶剂中进行清洗，除去其表面的氧化膜，酸洗后将金属模具坯体放入去离子水中清洗干净；
（11）、将金属模具坯体放入电镀溶液中进行电镀，所述的电镀溶液包括如下的成分：浓度为180 g/L 硫酸镍、浓度为360 g/ L硫酸镍氨基磺酸镍、浓度为15 g/ L的氯化镍、浓度为20 g/L的硼酸，所述溶液温度为 45℃，电流的密度为6A/dm2与38A/dm2之间交替，交替次数为10次，其中低电流与高电流之间的时间比为1:2，电镀时间为15min；
（12）、将步骤11中镀好的金属模具坯体经过4%的氢氧化钠溶液中通过；
（13）、将步骤12中的金属模具坯体用去离子水冲洗；
（14）、将步骤13中的钢板送入真空的烘箱中进行烘干，烘箱的温度控制在280℃。
实施例2：
一种金属模具的制造方法，所述的制造模具的材料包括如下：
C 0.55% SiC 0.4%
Mn 0.55% Cr 1.30%
Mo 0.85% V 0.50%
Si 0.80 Ni 3.0%
其余为Fe和不可避免的杂质，其制造方法包括如下步骤：
（1）、将上述各组分的材料按照上述的配比进行熔炼，熔炼温度为1400℃；
（2）、将上述熔炼后的材料送入模具中进行浇筑，浇筑温度为1300℃；
（3）、将模具至于沙中冷却18小时；
（4）、将浇筑好的金属模具坯体进行退火处理，退火温度为900℃；
（5）、再将金属模具坯体进行淬火处理，淬火温度为980℃；
（6）、再将步骤5处理后的金属模具坯体在730℃之间进行回火处理；
（7）、将经回火处理后的金属模具坯体进行保温3小时，冷却到230℃出炉；
（8）、采用砂轮对金属模具坯体进行精磨，将表面加工平整；
(9)、将金属模具坯体浸入去PH 11的碱性清洗液中浸泡6min,并且进行电解处理，阴极电流密度为4A/dm2，进行表面清洗，除去表面的油污，电解完毕后用去离子水进行冲洗；
（10）、将金属模具坯体浸入稀硝酸和稀硫酸之间的浓度比为1:1.5的酸性溶剂中进行清洗，除去其表面的氧化膜，酸洗后将金属模具坯体放入去离子水中清洗干净；
（11）、将金属模具坯体放入电镀溶液中进行电镀，所述的电镀溶液包括如下的成分：浓度为240 g/L硫酸镍、浓度为400g/L硫酸镍氨基磺酸镍、浓度为20g/L的氯化镍、浓度为20 g/L的硼酸，所述溶液温度60℃，电流的密度为8 A/dm2与45A/dm2之间交替，交替次数为12次，其中低电流与高电流之间的时间比为3:5，电镀时间为15min-20min；
（12）、将步骤11中镀好的金属模具坯体经过5%的氢氧化钠溶液中通过；
（13）、将步骤12中的金属模具坯体用去离子水冲洗；
（14）、将步骤13中的钢板送入真空的烘箱中进行烘干，烘箱的温度控制在290℃。
实施例3：
一种金属模具的制造方法，所述的制造模具的材料包括如下：
C 0.65% SiC 0.5%
Mn 0.65% Cr 1.35%
Mo 0.90% V 0.65%
Si 0.95 Ni 3.5%
其余为Fe和不可避免的杂质，其制造方法包括如下步骤：
（1）、将上述各组分的材料按照上述的配比进行熔炼，熔炼温度为 1430℃；
（2）、将上述熔炼后的材料送入模具中进行浇筑，浇筑温度为 1320℃；
（3）、将模具至于沙中冷却 20小时；
（4）、将浇筑好的金属模具坯体进行退火处理，退火温度为 920℃；
（5）、再将金属模具坯体进行淬火处理，淬火温度为 1030℃；
（6）、再将步骤5处理后的金属模具坯体在 750℃之间进行回火处理；
（7）、将经回火处理后的金属模具坯体进行保温 4小时，冷却到 250℃出炉；
（8）、采用砂轮对金属模具坯体进行精磨，将表面加工平整；
(9)、将金属模具坯体浸入去PH 12的碱性清洗液中浸泡 8min,并且进行电解处理，阴极电流密度为 5 A/dm2，进行表面清洗，除去表面的油污，电解完毕后用去离子水进行冲洗；
（10）、将金属模具坯体浸入酸性溶剂中进行清洗，除去其表面的氧化膜，酸洗后将金属模具坯体放入去离子水中清洗干净；
（11）、将金属模具坯体放入电镀溶液中进行电镀，所述的电镀溶液包括如下的成分：浓度为280 g/L硫酸镍、浓度为420 g/L硫酸镍氨基磺酸镍、浓度为 25 g/L的氯化镍、浓度为20 g/L的硼酸，所述溶液温度为 75℃，电流的密度为 12 A/dm2与 50A/dm2之间交替，交替次数为 15次，其中低电流与高电流之间的时间比为 2:3，电镀时间为20min；
（12）、将步骤11中镀好的金属模具坯体经过6%的氢氧化钠溶液中通过；
（13）、将步骤12中的金属模具坯体用去离子水冲洗；
（14）、将步骤13中的钢板送入真空的烘箱中进行烘干，烘箱的温度控制在300℃。
本发明的的金属模具通过上述的材料配比以及制造工艺，具有耐腐蚀性能和高抛光性能的特点，同时具有成本低廉、热疲劳性能、热稳定性高和综合性能优良的特点，同时通过镀镍处理，且镀镍的镀层均匀，耐腐蚀、耐磨损性好，镀层表面平整，不易产生裂纹，能够适应金属模具的要求，具有广阔的市场前景。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
Claims (3)
1.一种金属模具的制造方法，其特征在于：所述的制造模具的材料包括如下：
C 0.45-0.65% SiC 0.3-0.5%
Mn 0.45-0.65% Cr 1.25-1.35%
Mo 0.80-0.90% V 0.35-0.65%
Si 0.75-0.95 Ni 2.5-3.5%
其余为Fe和不可避免的杂质，其制造方法包括如下步骤：
（1）、将上述各组分的材料按照上述的配比进行熔炼，熔炼温度为1350-1430℃；
（2）、将上述熔炼后的材料送入模具中进行浇筑，浇筑温度为1240-1320℃；
（3）、将模具至于沙中冷却18-20小时；
（4）、将浇筑好的金属模具坯体进行退火处理，退火温度为880-920℃；
（5）、再将金属模具坯体进行淬火处理，淬火温度为950-1030℃；
（6）、再将步骤5处理后的金属模具坯体在700-750℃之间进行回火处理；
（7）、将经回火处理后的金属模具坯体进行保温2-4小时，冷却到200-250℃出炉；
（8）、采用砂轮对金属模具坯体进行精磨，将表面加工平整；
(9)、将金属模具坯体浸入去PH 10-12的碱性清洗液中浸泡5-8min,并且进行电解处理，阴极电流密度为3-5 A/dm2，进行表面清洗，除去表面的油污，电解完毕后用去离子水进行冲洗；
（10）、将金属模具坯体浸入酸性溶剂中进行清洗，除去其表面的氧化膜，酸洗后将金属模具坯体放入去离子水中清洗干净；
（11）、将金属模具坯体放入电镀溶液中进行电镀，所述的电镀溶液包括如下的成分：浓度为150 g/L-280 g/L硫酸镍、浓度为360 g/L-420 g/L硫酸镍氨基磺酸镍、浓度为15 g/L-25 g/L的氯化镍、浓度为20 g/L的硼酸，所述溶液温度为 45-75℃，电流的密度为6-12 A/dm2与38-50A/dm2之间交替，交替次数为10-15次，其中低电流与高电流之间的时间比为1:2-2:3，电镀时间为15min-20min；
（12）、将步骤11中镀好的金属模具坯体经过4%-6%的氢氧化钠溶液中通过；
（13）、将步骤12中的金属模具坯体用去离子水冲洗；
（14）、将步骤13中的钢板送入真空的烘箱中进行烘干，烘箱的温度控制在280-300℃。
2.根据权利要求1所述的一种金属模具的制造方法，其特征在于：所述的硫酸镍与所述的硫酸镍氨基磺酸镍之间的浓度比为1:2-2:3。
3.根据权利要求1所述的一种金属模具的制造方法，其特征在于：所述的步骤10中的酸性溶剂的为稀硝酸和稀硫酸的混合物，其中稀硝酸和稀硫酸之间的浓度比为1:1-1:2。
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