CN105234175A - 一种高强度汽车模具导板及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高强度汽车模具导板及其生产工艺，该生产工艺包括步骤：预先制备钢基导板和高强度铜合金板坯待用；将高强度铜合金板坯的表面氧化皮用铣刀铣掉，然后上轧机进行轧制，将高强度铜合金板坯的厚度轧制到2-4mm厚；将钢基导板和高强度铜合金板坯加热到490-510℃，并保温3.5-4.5个小时；将保温好的高强度铜合金板坯和钢基导板，送入轧机进行轧制，制成钢基铜合金复合导板。该钢基铜合金复合导板，抗冲击能力强，硬度高，其具有良好的耐磨性能，同时成本相对较低，可适用于高端以及低端汽车模具应用中。
Description
技术领域
本发明涉及汽车模具生产技术领域，特别涉及一种高强度汽车模具导板及其生产工艺。
背景技术
传统的汽车模具导板主要包括铸铁导板、钢导板等。
铸铁导板虽然价格便宜、耐磨性好，但是强度不高，承载能力差，抗冲击能力差，难以应用在高端模具中。相比于铸铁导板，钢导板强度高但是钢导板在与钢导板摩擦时，耐磨性差，使用寿命不高。
为了克服钢导板的耐磨性差等问题，现有技术中有一种烧结钢基体复合铜合金导板，是将铜粉铺在钢板的表面，在厢式炉里将钢板和铜粉烧结在一起，然后经过轧辊碾压，使两种材质复合在一起。该种方法生产出的导板虽然耐磨性能有所提升，但是其缺点是，烧结在钢板表面的铜粉，致密度不高，硬度只有HB100，不能承载较高的载荷，抗冲击能力差。
发明内容
本发明提供一种高强度汽车模具导板生产工艺，以解决上述问题。
本发明实施例提供了一种高强度汽车模具导板生产工艺，包括步骤：
步骤A，预先制备钢基导板和高强度铜合金板坯待用；
步骤B，将所述高强度铜合金板坯的表面氧化皮用铣刀铣掉，然后上轧机进行轧制，将所述高强度铜合金板坯的厚度轧制到2-4mm厚；
步骤C，将所述钢基导板和所述高强度铜合金板坯加热到490-510℃，并保温3.5-4.5个小时；
步骤D，将保温好的所述高强度铜合金板坯和所述钢基导板，送入轧机进行轧制，制成钢基铜合金复合导板。
其中，所述步骤D之后还包括步骤：将所述钢基铜合金复合导板再次加热并进行保温，温度控制在490-510℃，保温1.5-2.5小时后，进行二次轧制，制成高强度钢基铜合金复合导板。
其中，所述步骤A之后、所述步骤B之前还包括步骤：对所述钢基导板的复合表面进行清理、打磨，用水平连铸设备，将所述高强度铜合金板坯拉出。
其中，所述步骤B之后所述步骤C之前还包括步骤：
对轧制后的高强度铜合金板坯进行酸洗处理，去除所述高强度铜合金板坯的表面的油污。
其中，所述高强度铜合金分子式为CuZn25A16Mn4Fe3。
其中，所述步骤B中将所述高强度铜合金板坯的厚度轧制到2-4mm厚包括轧制到3mm厚。
其中，所述步骤C中将所述钢基导板和所述高强度铜合金板坯加热到490-510℃、并保温3.5-4.5个小时包括加热到500℃、保温4小时。
其中，所述步骤将所述钢基铜合金复合导板再次加热并进行保温、温度控制在490-510℃、保温1.5-2.5小时包括温度控制在500摄氏度、保温2小时。
本发明还提供一种高强度汽车模具导板，其为钢基导板和高强度铜合金板坯经过轧制组成的钢基铜合金复合导板。
本发明实施例提供了一种高强度汽车模具导板及其生产工艺，将钢基导板和铜合金板坯进行复合轧制，对铜合金板坯以及钢基导板在轧制前加热至特定的温度并且进行一定时长的保温，在高温高压的作用下，两种不同材质的接触面产生原子扩散，将钢和铜合金这两种材质很好的结合在一起，生产出较为理想的钢基铜合金复合导板，通过对轧制过程中加热温度、保温时间轧制厚度等等各项细节的精确把控，生产出的复合导板硬度高，承载能力、抗冲击能力强，保留了钢导板高强度的特性，同时获得了良好的摩擦系数，使用寿命高。
附图说明
图1为本发明提供的高强度汽车模具导板生产工艺的一个实施例的流程图。
具体实施方式
实施例一
本发明实施例一为一种高强度汽车模具导板生产工艺的一种实施方式。参见图1所示，该方法包括步骤：
步骤S110，预先制备钢基导板和高强度铜合金板坯待用。
在本发明中，作为一种可实施方式，高强度铜合金板坯可以采用分子式为CuZn25Al6Mn4Fe3的铜合金导板板坯。
步骤S111，将高强度铜合合板坯的表面氧化皮用铣刀铣掉，然后上轧机进行轧制，将高强度铜合金板坯的厚度轧制到2-4mm厚。
步骤S112，将钢基导板和高强度铜合金板坯加热到490-510℃，并保温3.5-4.5个小时。
步骤S113，将保温好的高强度铜合金板坯和钢基导板，送入轧机进行轧制，制成钢基铜合金复合导板。
实施例二
本发明实施例二为一种高强度汽车模具导板生产工艺的一种较佳的实施方式，包括如下步骤：
步骤S210，预先制备钢基导板和高强度铜合金板坯待用。
步骤S211，对钢基导板的复合表面进行清理、打磨，用水平连铸设备，将高强度铜合金板坯拉出。
步骤S212，将高强度铜合金板坯的表面氧化皮用铣刀铣掉，然后上轧机进行轧制，将高强度铜合金板坯的厚度轧制到3mm(毫米)厚。
步骤S213，对轧制后的高强度铜合金板坯进行酸洗处理，去除所述高强度铜合金板坯的表面的油污。
步骤S214，将钢基导板和高强度铜合金板坯加热到500℃，并保温4个小时。
步骤S215，将保温好的高强度铜合金板坯和钢基导板，送入轧机进行轧制，制成钢基铜合金复合导板。
步骤S216，将所述钢基铜合金复合导板再次加热并进行保温，温度控制在490-510℃，保温1.5-2.5小时后，进行二次轧制，制成高强度钢基铜合金复合导板。
优选地，进行钢基导板和铜合金导板的二次轧制时，复合导板加热后的温度控制在500℃，保温时间2小时。
实施例三
本发明实施例三提供了一种高强度汽车模具导板，由钢基导板和高强度铜合金板坯经过轧制组成，为一种钢基铜合金复合导板，其在结构上可包括相互渗透扩散的钢基层和铜合金层。该复合导板是采用上述实施例一以及实施例二所述的生产工艺制出的复合导板。具体生产工艺本实施例不再赘述。
高强度铜合金导板，因其强度高于普通黄铜，其硬度达到HB200-240，是普通黄铜的3-4倍，耐磨性提高一倍以上，所以承载能力强，抗冲击力好，合理使用时，能获得良好的摩擦系数，使用寿命高，在汽车模具使用寿命达到100万次以上，是模具行业优先使用的导向类零件，但是其价格昂贵，材料成本是铸铁、钢导板的5倍以上，只有在高端模具上，才会选用高强度铜合金导板。
本发明实施例基于将钢基导板和铜合金板坯进行轧制的技术构想，提供了一套完整实用的生产方案，其中加热温度等技术细节均是经过大量创造性劳动得出，当加热温度保温时长与本发明所提供参数有明显差距时，生产出的复合导板质量直线下降，而采用该方案生产出的钢基铜合金复合导板，尤其是进行二次轧制的导板，良好地继承了铜合金导板的上述优良特性，且由于以钢基导板为基础板材，相比全部采用铜合金的导板板材降低了整块导板的成本。即采用本发明所提供的生产工艺生产的高强度汽车模具导板，兼具钢基导板和铜合金导板的优良特性，同时成本相比高强度铜合金导板有所降低。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (9)
1.一种高强度复合汽车模具导板生产工艺，其特征在于，包括步骤：
步骤A，预先制备钢基导板和高强度铜合金板坯待用；
步骤B，将所述高强度铜合金板坯的表面氧化皮用铣刀铣掉，然后上轧机进行轧制，将所述高强度铜合金板坯的厚度轧制到2-4mm厚；
步骤C，将所述钢其导板和所述高强度铜合金板坯加热到490-510℃，并保温3.5-4.5个小时；
步骤D，将保温好的所述高强度铜合金板坯和所述钢基导板，送入轧机进行轧制，制成钢基铜合金复合导板。
2.根据权利要求1所述的高强度复合汽车模具导板生产工艺，其特征在于，所述步骤D之后还包括步骤：将所述钢基铜合金复合导板再次加热并进行保温，温度控制在490-510℃，保温1.5-2.5小时后，进行二次轧制，制成高强度钢基铜合金复合导板。
3.根据权利要求1所述的高强度汽车模具导板生产工艺，其特征在于，所述步骤A之后、所述步骤B之前还包括步骤：对所述钢基导板的复合表面进行清理、打磨，用水平连铸设备，将所述高强度铜合金板坯拉出。
4.根据权利要求1所述的高强度汽车模具导板生产工艺，其特征在于，所述步骤B之后所述步骤C之前还包括步骤：
对轧制后的高强度铜合金板坯进行酸洗处理，去除所述高强度铜合金板坯的表面的油污。
5.根据权利要求1所述的高强度汽车模具导板生产工艺，其特征在于，所述高强度铜合金分子式为CuZn25Al6Mn4Fe3。
6.根据权利要求1所述的高强度汽车模具导板生产工艺，其特征在于，所述步骤B中将所述高强度铜合金板坯的厚度轧制到2-4mm厚包括轧制到3mm厚。
7.根据权利要求1所述的高强度汽车模具导板生产工艺，其特征在于，所述步骤C中将所述钢基导板和所述高强度铜合金板坯加热到490-510℃、并保温3.5-4.5个小时包括加热到500℃、保温4小时。
8.根据权利要求2所述的高强度汽车模具导板生产工艺，其特征在于，所述步骤将所述钢基铜合金复合导板再次加热并进行保温、温度控制在490-510℃、保温1.5-2.5小时包括温度控制在500摄氏度、保温2小时。
9.一种高强度汽车模具导板，其特征在于，其为钢基导板和高强度铜合金板坯经过轧制组成的钢基铜合金复合导板。
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