CN106736326A - 汽车模具表面强化处理方法 - Google Patents

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袁玮骏
黄名兴
唐绍淼
罗丙球
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
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Abstract

本发明涉及一种模具表面强化的方法，尤其是汽车模具表面强化处理方法汽车模具表面强化处理方法，包括以下步骤：（1）粗铣模具，留1mm余量；（2）调质处理；（3）调质完成后，数控机床粗铣，留0.5mm余量；（4）对模具回火；（5）精加工模具；（6）精加工后的模具喷砂处理；（7）喷砂后的模具进行清洗；（8）对模具进行离子渗氮。本发明提供的汽车模具表面强化处理方法处理的汽车模具内部应力小、表面硬度高、具有很强的耐磨、耐腐蚀性、抗热疲劳、防粘附性，极大提高了汽车模具的使用寿命。

Description

汽车模具表面强化处理方法
技术领域
本发明涉及一种模具表面强化的方法，尤其是汽车模具表面强化处理方法。
背景技术
在现有的技术中，汽车成型精密模具采用高碳高铬合金冷作模具钢材制作，经真空淬、回火热处理工艺后，其整体工作硬度通常为60-62HRC，因汽车外壳及有关部件成型加工工艺所致，实际生产使用过程中造成模具的工作表面尺寸磨损或拉毛，严重影响汽车零部件产品的质量，甚至造成汽车成型精密模具的报废。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种提高汽车模具的寿命和提高汽车零部件产品的合格率的汽车模具表面强化处理方法，具体技术方案为：
汽车模具表面强化处理方法，包括以下步骤：
（1）将模具固定在数控铣床的台面上，对模具进行粗铣加工，粗加工时留1mm的加工余量，粗加工时，每刀的切削量不大于1mm；
（2）用气枪清理模具上的切屑，擦干冷却液，将模具从数控机床的台面上拆下，然后将模具放到调质炉内，启动调质炉，对模具进行调质处理；
（3）调质完成后，将模具移出调质炉，自然冷却，然后将模具固定在数控铣床上进行第二次粗铣，留0.5mm余量；
（4）将模具清理干净，从数控铣床的台面上拆下，将模具放到回火炉中，根据回火要求设置回火温度和保温时间，对模具回火处理；
（5）将回火完成的模具固定到数控铣床的台面上，对模具进行精加工，加工到图纸要求的尺寸和精度，检验合格后拆下模具；
（6）擦干净模具表面的冷却液，用喷砂机对精加工后的模具喷砂处理；
（7）喷砂处理后，用添加防锈剂的清理液对模具进行清洗，将模具表面的沙粒清洗干净，然后擦干模具；
（8）将喷砂处理过的模具固定好，用离子渗氮设备对模具进行离子渗氮。
步骤2中所述调质的温度为700~800℃，调质后硬度HRC62~64。
步骤4中所述回火的温度为500~650℃，保温时间为60~120min。
步骤6中所述喷砂的砂体是陶瓷砂。
步骤6中所述喷砂的喷砂时间为30~60min，喷射压力为0.3~0.45Mpa。
步骤8中所述的离子渗氮的渗氮温度为450~550℃，阴极和阳极之间距离为40~60mm，电流密度控制为0.5~5mA/cm2，电压为400~800V，时间为8~12h。
通过调质处理提高表面硬度。
调质处理后继续加工，然后进行回火，去除内应力。
去除内应力后精加工，加工到图纸要求尺寸。
然后喷砂，继续去除应力。砂体对模具表面进行喷砂，提高表面强度、并使表面形成压缩、组织更为致密以及提高材料表面硬度及韧性的硬化层。
离子渗氮提高了模具的抗蚀性、耐磨性、抗热疲劳和防粘附性能。离于渗氮温度以450~550℃为宜，经处理8~12h后，渗氮层深约0.2~0.3mm。温度过低，渗层太薄；温度过高，则表层易出现疏松层，降低抗粘模能力。磨损后的离子渗氮模具，经修复和再次离子渗氮后，可重新投入使用，从而可大大地提高模具的总使用寿命。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果：
本发明提供的汽车模具表面强化处理方法处理的汽车模具内部应力小、表面硬度高、具有很强的耐磨、耐腐蚀性、抗热疲劳、防粘附性，极大提高了汽车模具的使用寿命。
具体实施方式
现通过实施例作进一步说明。
实施例一
汽车模具表面强化处理方法，包括以下步骤：
（1）将模具固定在数控铣床的台面上，对模具进行粗铣加工，粗加工时留1mm的加工余量，粗加工时，每刀的切削量不大于1mm；
（2）用气枪清理模具上的切屑，擦干冷却液，将模具从数控机床的台面上拆下，然后将模具放到调质炉内，启动调质炉，对模具进行调质处理，调质的温度为750℃，调质后硬度HRC62；；
（3）调质完成后，将模具移出调质炉，自然冷却，然后将模具固定在数控铣床上进行第二次粗铣，留0.5mm余量；
（4）将模具清理干净，从数控铣床的台面上拆下，将模具放到回火炉中，根据回火要求设置回火温度和保温时间，对模具回火处理，回火的温度为550℃，保温时间为120min；
（5）将回火完成的模具固定到数控铣床的台面上，对模具进行精加工，加工到图纸要求的尺寸和精度，检验合格后拆下模具；
（6）擦干净模具表面的冷却液，用喷砂机对精加工后的模具喷砂处理，砂体是陶瓷砂，喷砂时间为60min，喷射压力为0.45Mpa；
（7）喷砂处理后，用添加防锈剂的清理液对模具进行清洗，将模具表面的沙粒清洗干净，然后擦干模具；
（8）将喷砂处理过的模具固定好，用离子渗氮设备对模具进行离子渗氮，渗氮温度为450℃，阴极和阳极之间距离为40mm，电流密度控制为1mA/cm2，电压为400V，时间为8h。
处理后的汽车模具的表面硬度为HRC62，渗氮层的厚度为0.2mm。
实施例二
汽车模具表面强化处理方法，包括以下步骤：
（1）将模具固定在数控铣床的台面上，对模具进行粗铣加工，粗加工时留1mm的加工余量，粗加工时，每刀的切削量不大于1mm；
（2）用气枪清理模具上的切屑，擦干冷却液，将模具从数控机床的台面上拆下，然后将模具放到调质炉内，启动调质炉，对模具进行调质处理，调质的温度为800℃，调质后硬度HRC64；
（3）调质完成后，将模具移出调质炉，自然冷却，然后将模具固定在数控铣床上进行第二次粗铣，留0.5mm余量；
（4）将模具清理干净，从数控铣床的台面上拆下，将模具放到回火炉中，根据回火要求设置回火温度和保温时间，对模具回火处理，回火的温度为650℃，保温时间为80min；
（5）将回火完成的模具固定到数控铣床的台面上，对模具进行精加工，加工到图纸要求的尺寸和精度，检验合格后拆下模具；
（6）擦干净模具表面的冷却液，用喷砂机对精加工后的模具喷砂处理，砂体是陶瓷砂，喷砂时间为50min，喷射压力为0.35Mpa；
（7）喷砂处理后，用添加防锈剂的清理液对模具进行清洗，将模具表面的沙粒清洗干净，然后擦干模具；
（8）将喷砂处理过的模具固定好，用离子渗氮设备对模具进行离子渗氮，对模具进行离子渗氮，渗氮温度为500℃，阴极和阳极之间距离为60mm，电流密度控制为5mA/cm2，电压为800V，时间为9h。
处理后的汽车模具的表面硬度为HRC64，渗氮层的厚度为0.3mm。

Claims (6)

1.汽车模具表面强化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将模具固定在数控铣床的台面上，对模具进行粗铣加工，粗加工时留1mm的加工余量，粗加工时，每刀的切削量不大于1mm；
（2）用气枪清理模具上的切屑，擦干冷却液，将模具从数控机床的台面上拆下，然后将模具放到调质炉内，启动调质炉，对模具进行调质处理；
（3）调质完成后，将模具移出调质炉，自然冷却，然后将模具固定在数控铣床上进行第二次粗铣，留0.5mm余量；
（4）将模具清理干净，从数控铣床的台面上拆下，将模具放到回火炉中，根据回火要求设置回火温度和保温时间，对模具回火处理；
（5）将回火完成的模具固定到数控铣床的台面上，对模具进行精加工，加工到图纸要求的尺寸和精度，检验合格后拆下模具；
（6）擦干净模具表面的冷却液，用喷砂机对精加工后的模具喷砂处理；
（7）喷砂处理后，用添加防锈剂的清理液对模具进行清洗，将模具表面的沙粒清洗干净，然后擦干模具；
（8）将喷砂处理过的模具固定好，用离子渗氮设备对模具进行离子渗氮。
2.根据权利要求1所述的汽车模具表面强化处理方法，其特征在于，步骤2中所述调质的温度为700~800℃，调质后硬度HRC62~64。
3.根据权利要求1所述的汽车模具表面强化处理方法，其特征在于，步骤4中所述回火的温度为500~650℃，保温时间为60~120min。
4.根据权利要求1所述的汽车模具表面强化处理方法，其特征在于，步骤6中所述喷砂的砂体是陶瓷砂。
5.根据权利要求1所述的汽车模具表面强化处理方法，其特征在于，步骤6中所述喷砂的喷砂时间为30~60min，喷射压力为0.3~0.45Mpa。
6.根据权利要求1所述的汽车模具表面强化处理方法，其特征在于，步骤8中所述的离子渗氮的渗氮温度为450~550℃，阴极和阳极之间距离为40~60mm，电流密度控制为0.5~5mA/cm2，电压为400~800V，时间为8~12h。
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