CN106078075A - 高温超塑成型模具上模的缺陷修复方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高温超塑成型模具上模的缺陷修复方法，步骤是，在上模的待修复表面适当位置加工出倒锥形型腔；将含有硅粉的复合焊接填充剂填充于倒锥型腔内，直至复合焊接填充剂从超塑成型模表面溢出；采用静压法压实型腔内复合焊接填充剂至形成硬化坯块；将上下模合模送至超塑成型机内加热，加热过程始终通入氮气，避免复合焊接填充剂氧化；当炉温升至1100℃以上时，氮气与复合焊接填充剂中的硅粉发生烧结化学反应生成氮化硅陶瓷，控制炉温，持续48小时，待预烧结反应结束；静置模具待温度至室温，复合焊接剂烧结形成的氮化硅陶瓷与超塑成型模形成固化紧密联结形坯烧结后的高温超塑成型模送数控机加工中心，加工至合格。该方法利用倒锥型腔，模具修复完成后非常牢固。

Description

高温超塑成型模具上模的缺陷修复方法
技术领域
本发明涉及一种高温超塑成型模具上模的缺陷修复方法，解决现有阶段无法修复而导致模具报废无法使用的问题。
背景技术
以往针对模具上模的修复通常采用堆焊，镶块技术；但是对于高温超塑成型模具使用时在超塑成型机内加热至高温状态，会导致堆焊与镶块连接不牢固而掉落，致使模具无法使用的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于高温超塑成型模具的修复方法，在超高温超塑成型模具出现砂眼，磕伤，磨损，疲劳表型等表面质量问题时，一种行之有效的技术方法。
本发明的目的是通过下述方案实现的：
一种高温超塑成型模具上模的缺陷修复方法，其特征在于：
(1)采用五轴加工中心在高温超塑成型模上模的待修复表面适当位置加工出倒锥形型腔；
(2)将含有硅粉的复合焊接填充剂填充于倒锥型腔内，直至复合焊接填充剂从超塑成型模表面溢出，溢出的复合焊接填充剂高于高温超塑成型模待修复型面；
(3)采用静压法压实型腔内复合焊接填充剂至形成硬化坯块；
(4)将上下模合模送至超塑成型机内加热，加热过程始终通入氮气，避免复合焊接填充剂氧化；
(5)当炉温升至1100℃以上时，氮气与复合焊接填充剂中的硅粉发生烧结化学反应生成氮化硅陶瓷，控制炉温，持续48小时，待预烧结反应结束；
(6)开炉，静置模具待温度至室温，复合焊接剂烧结形成的氮化硅陶瓷与超塑成型模形成固化紧密联结形坯。；
(7)开模，烧结后的高温超塑成型模送数控机加工中心，加工至合格。
步骤(7)中数控加工过程如下：
(7.1)使用粗加工仿形铣刀去除大余量，余量至0.8mm；
(7.2)使用半精加工仿形铣刀具保证精加工余量均匀稳定，余量至0.3mm；
(7.3)使用精加工一体成型超硬硬质合金仿形铣刀具精加工模具型面，精度±0.05mm。
本发明方法的优点在于：由于该方法利用倒锥型腔，模具修复完成后非常牢固。巧妙利用了复合焊接填充剂的微小颗粒，便于填充，既降低了烧结反应温度，又可以近乎无缝隙的填充倒锥型腔。复合焊接填充剂价格低廉。充分利用了超塑成型模的密封与加氮气保护的功能。为生成氮化硅陶瓷创造了反应的必要条件，复合焊接填充剂不仅易于填充而且可以有效降低氮化硅陶瓷的预烧结温度，经过预烧结的氮化硅陶瓷具有良好的机械性能与加工可操作性，可进行刨、铣、钻、磨等多种方式加工，便于后续加工使用。而且在超塑成型模具的后续使用过程中还可以不断加深氮化硅的化学反应直至完全反应。氮化硅陶瓷具有耐磨，耐高温，耐酸，耐腐蚀等优良特性，使高温超塑成型模得到一劳永逸的修复效果。
附图说明
图1超塑成型模具上模结构示意图。
具体实施方式
采用5坐标数控加工中心对超塑成型上模体1的缺陷位置进行钻，铣加工生成填充倒锥形型腔2，型腔表面粗糙度3.2即可，如图1所示。
在填充倒锥形型腔2内填充复合焊接填充剂，填满并溢出，溢出的符合焊接填充剂高于高温超塑成型模待修复表面。
用大于填充口尺寸小圆环3固定硅粉，静压压实在倒锥型腔填充口位置形成堆积余量。
将超塑成型上模、下模合模送入超塑成型机内，经由通气孔4通入氮气清洗模具内腔，充当保护气与反应气体，避免复合焊接填充剂氧化。
加热至1100℃以上时，氮气与复合焊接填充剂中的硅粉发生烧结化学反应，逐渐开始形成氮化硅陶瓷。
控制超塑成型机的炉内温度保持在1100℃左右，持续48小时，然后自然降温至室温。
开炉，静置模具待温度至室温，复合焊接剂烧结形成的氮化硅陶瓷与超塑成型模形成固化紧密联结形坯。
开模，烧结后的高温超塑成型模送数控机加工中心，加工至合格。
数控仿形铣加工工艺规程如下：
1、使用粗加工仿形铣刀去除大余量，余量至0.8mm；
2、使用半精加工仿形铣刀具保证精加工余量均匀稳定，余量0.3mm
3、使用精加工一体成型超硬硬质合金仿形铣刀具精加工模具型面，精度±0.05mm。
本发明选用的复合焊接填充剂为市购材料。其组分中含有超细硅粉，少量MgO，Y2O3，CeO2助熔剂。

Claims (2)

1.一种高温超塑成型模具上模的缺陷修复方法，其特征在于：
(1)采用五轴加工中心在高温超塑成型模上模的待修复表面适当位置加工出倒锥形型腔；
(2)将含有硅粉的复合焊接填充剂填充于倒锥型腔内，直至复合焊接填充剂从超塑成型模表面溢出，溢出的复合焊接填充剂高于高温超塑成型模待修复型面；
(3)采用静压法压实型腔内复合焊接填充剂至形成硬化坯块；
(4)将上下模合模送至超塑成型机内加热，加热过程始终通入氮气，避免复合焊接填充剂氧化；
(5)当炉温升至1100℃以上时，氮气与复合焊接填充剂中的硅粉发生烧结化学反应生成氮化硅陶瓷，控制炉温，持续48小时，待预烧结反应结束；
(6)开炉，静置模具待温度至室温，复合焊接剂烧结形成的氮化硅陶瓷与超塑成型模形成固化紧密联结形坯。；
(7)开模，烧结后的高温超塑成型模送数控机加工中心，加工至合格。
2.根据权利要求1所述的一种高温超塑成型模具上模的缺陷修复方法，其特征在于：步骤(7)中数控加工过程如下：
(7.1)使用粗加工仿形铣刀去除大余量，余量至0.8mm；
(7.2)使用半精加工仿形铣刀具保证精加工余量均匀稳定，余量至0.3mm；
(7.3)使用精加工一体成型超硬硬质合金仿形铣刀具精加工模具型面，精度±0.05mm。
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