CN106756654A - 一种汽车模具制作工艺 - Google Patents

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康冬平
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Abstract

本发明公开了一种汽车模具制作工艺，具体步骤如下：步骤一，将模具钢放在熔融炉中，在熔融炉中加入碳化硅纤维以及玻璃纤维，将熔融炉中的混合物加热，然后进行一系列热处理；步骤二，将熔融炉中的混合物放置在液氮中处理3‑6小时，再将混合物表面采用渗碳处理；步骤三，利用三维软件设计模具的形状和尺寸；步骤四，利用数控机床对模具钢进行加工，采用磨床进行抛光外圆得到模具应有的光滑度和尺寸；步骤五，将加工后的模具进行处理；步骤六，再将热处理后的模具进行精铣和修模，即可得到成品。本发明制备工艺简单，大大缩短了现有汽车模具的生产周期，制作出的模具的使用强度好，耐磨性和使用韧性好，大大提高了产品的使用寿命。

Description

一种汽车模具制作工艺
技术领域
本发明涉及汽车模具领域，具体是一种汽车模具制作工艺。
背景技术
随着经济的发展和人们生活水平的提高，越来越多的人拥有了自己的私家车，汽车已经成为人们的一种日常交通工具。汽车是本身具有动力得以驱动，不须依轨道或电力架设，得以机动行驶的车辆。汽车按照用途分类，可以分为普通运输汽车、专用汽车和特殊用途汽车，普通运输汽车包括轿车、客车和货车，专用汽车包括作业型专用汽车和运输型专用汽车，特殊用途汽车包括竞赛汽车和娱乐汽车。随着工业化的发展，人们都是采用分装组合的方式生产汽车：即通过模具制作汽车的各个零件，然后将各个零件装配在一起。汽车模具是制作汽车零件的重要工具，汽车模具就是冲制汽车车身上所有冲压件的模具的总称。随着人们对于汽车的使用安全性和使用寿命要求的不断提高，人们对于汽车模具的要求也不断提高。近年来，随着国内汽车制造工业的飞速发展，我国的汽车模具行业发展十分迅速，取得了很大的进步，但是与国外汽车模具制造先进水平相比，仍存在明显差距。由于汽车模具制造在技术要求及产品质量上的要求越来越高，在技术要求更加严格的外资企业的强有力的竞争下，国内的汽车模具制造业所面临的压力也与日俱增。目前，汽车模具的使用强度差、耐磨性差和制作周期长是国产汽车模具的致命伤，这些都降低了汽车模具生产厂家的经济效益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车模具制作工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种汽车模具制作工艺，具体步骤如下：
步骤一，将模具钢放在熔融炉中，在熔融炉中加入重量为模具钢的百分之一至二十分之一的碳化硅纤维以及重量为模具钢的百分之一至二十分之一的玻璃纤维，将熔融炉中的混合物加热至模具钢完全奥氏体化，保温5-6小时，炉冷至280-320℃，保温3-5小时，再加热至650-690℃，保温10-15小时，以43℃/小时的速度冷却至400℃，再以20℃/小时的速度冷却至常温，对混合物加热至980℃并保温1-2小时，油冷至不高于100℃后重新加热至680℃-710℃的温度范围并保温3-6小时，之后水冷；水冷之后采用低温回火处理，再将混合物的头部加热到280-380℃，保温4-5小时，然后喷雾冷却处理，混合物的尾部在900-1020℃保温6-8小时，然后空冷，最后混合物中部再升温至温度为160-190℃，保温2-3小时，放入炉中空冷至常温；
步骤二，将熔融炉中的混合物放置在零下200至零下160℃的液氮中处理3-6小时，再将混合物表面采用渗碳处理；
步骤三，利用三维软件设计模具的形状和尺寸；
步骤四，按照三维软件设计的形状和尺寸对数控机床进行编程，利用数控机床对模具钢进行加工，采用磨床进行抛光外圆得到模具应有的光滑度和尺寸；
步骤五，将加工后的模具在550-620℃进行高温回火3-6小时，再升温至860-920℃并且向炉中充入保护气体，在40-65℃的淬火油中淬火5-15分钟；然后以40-50℃/小时的速度升温至580-615℃，保温1.5-3小时，然后空冷至常温；
步骤六，再将热处理后的模具进行精铣和修模，即可得到成品。
作为本发明进一步的方案：步骤二的液氮处理之前还采用钢抛丸处理。
作为本发明进一步的方案：步骤五的保护气体为一氧化碳、氮气和氢气的混合物，一氧化碳、氮气和氢气的体积之比为2-3：3-4：3-5。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明制备工艺简单，大大缩短了现有汽车模具的生产周期，制作出的模具的使用强度好，耐磨性和使用韧性好，大大提高了产品的使用寿命，适用于不同的汽车生产厂家，使用范围广。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种汽车模具制作工艺，具体步骤如下：
步骤一，将模具钢放在熔融炉中，在熔融炉中加入重量为模具钢的百分之一的碳化硅纤维以及重量为模具钢的百分之三的玻璃纤维，将熔融炉中的混合物加热至模具钢完全奥氏体化，保温5小时，炉冷至280℃，保温3小时，再加热至650℃，保温10小时，以43℃/小时的速度冷却至400℃，再以20℃/小时的速度冷却至常温，对混合物加热至980℃并保温1小时，油冷至75℃后重新加热至680℃的温度并保温3小时，之后水冷；水冷之后采用低温回火处理，再将混合物的头部加热到280℃，保温4小时，然后喷雾冷却处理，混合物的尾部在900℃保温6小时，然后空冷，最后混合物中部再升温至温度为160℃，保温2小时，放入炉中空冷至常温；
步骤二，将熔融炉中的混合物进行钢抛丸处理，钢抛丸处理后放置在零下200℃的液氮中处理4小时，再将混合物表面采用渗碳处理；
步骤三，利用三维软件设计模具的形状和尺寸；
步骤四，按照三维软件设计的形状和尺寸对数控机床进行编程，利用数控机床对模具钢进行加工，采用磨床进行抛光外圆得到模具应有的光滑度和尺寸；
步骤五，将加工后的模具在550℃进行高温回火3小时，再升温至860℃并且向炉中充入保护气体，在40℃的淬火油中淬火5分钟；然后以40℃/小时的速度升温至580℃，保温1.5小时，然后空冷至常温；
步骤六，再将热处理后的模具进行精铣和修模，即可得到成品。
实施例2
一种汽车模具制作工艺，具体步骤如下：
步骤一，将模具钢放在熔融炉中，在熔融炉中加入重量为模具钢的二十五分之一的碳化硅纤维以及重量为模具钢的五十分之一的玻璃纤维，将熔融炉中的混合物加热至模具钢完全奥氏体化，保温5.5小时，炉冷至295℃，保温4小时，再加热至675℃，保温12小时，以43℃/小时的速度冷却至400℃，再以20℃/小时的速度冷却至常温，对混合物加热至980℃并保温1.5小时，油冷至60℃后重新加热至695℃的温度并保温5小时，之后水冷；水冷之后采用低温回火处理，再将混合物的头部加热到330℃，保温4.5小时，然后喷雾冷却处理，混合物的尾部在960℃保温6小时，然后空冷，最后混合物中部再升温至温度为175℃，保温2.5小时，放入炉中空冷至常温；
步骤二，将熔融炉中的混合物放置在零下170℃的液氮中处理5小时，再将混合物表面采用渗碳处理；
步骤三，利用三维软件设计模具的形状和尺寸；
步骤四，按照三维软件设计的形状和尺寸对数控机床进行编程，利用数控机床对模具钢进行加工，采用磨床进行抛光外圆得到模具应有的光滑度和尺寸；
步骤五，将加工后的模具在580℃进行高温回火5小时，再升温至895℃并且向炉中充入保护气体，保护气体为一氧化碳、氮气和氢气的混合物，一氧化碳、氮气和氢气的体积之比为2：3：3，在50℃的淬火油中淬火9分钟；然后以43℃/小时的速度升温至595℃，保温2小时，然后空冷至常温；
步骤六，再将热处理后的模具进行精铣和修模，即可得到成品。
实施例3
一种汽车模具制作工艺，具体步骤如下：
步骤一，将模具钢放在熔融炉中，在熔融炉中加入重量为模具钢的二十分之一的碳化硅纤维以及重量为模具钢的百分之三的玻璃纤维，将熔融炉中的混合物加热至模具钢完全奥氏体化，保温6小时，炉冷至320℃，保温5小时，再加热至690℃，保温15小时，以43℃/小时的速度冷却至400℃，再以20℃/小时的速度冷却至常温，对混合物加热至980℃并保温1.5小时，油冷至80℃后重新加热至710℃的温度并保温4小时，之后水冷；水冷之后采用低温回火处理，再将混合物的头部加热到360℃，保温5小时，然后喷雾冷却处理，混合物的尾部在1020℃保温8小时，然后空冷，最后混合物中部再升温至温度为190℃，保温3小时，放入炉中空冷至常温；
步骤二，将熔融炉中的混合物进行钢抛丸处理，钢抛丸处理后放置在零下160℃的液氮中处理6小时，再将混合物表面采用渗碳处理；
步骤三，利用三维软件设计模具的形状和尺寸；
步骤四，按照三维软件设计的形状和尺寸对数控机床进行编程，利用数控机床对模具钢进行加工，采用磨床进行抛光外圆得到模具应有的光滑度和尺寸；
步骤五，将加工后的模具在610℃进行高温回火6小时，再升温至905℃并且向炉中充入保护气体，保护气体为一氧化碳、氮气和氢气的混合物，一氧化碳、氮气和氢气的体积之比为3：4：5，在55℃的淬火油中淬火13分钟；然后以50℃/小时的速度升温至615℃，保温3小时，然后空冷至常温；
步骤六，再将热处理后的模具进行精铣和修模，即可得到成品。
对比例1
除不含有碳化硅纤维，其余组分与制备方法均与实施例1相同。
对比例2
除不含有玻璃纤维，其余组分与制备方法均与实施例3相同。
将实施例1-3的产品、对比例1-2的产品和现有模具生产汽车零件进行试验，试验结果见表1。
表1
从表1可以看出，实施例1-3的产品在抗拉强度、屈服强度、断裂伸长率、断面收缩率和常温下的冲击韧性均优于对比例1-2的产品以及现有模具的性能，因此实施例1-3的产品在使用强度和耐磨性上均优于对比例1-2的产品以及现有模具，实施例1-3的产品的生产周期大大短于现有模具的生产周期。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种汽车模具制作工艺，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一，将模具钢放在熔融炉中，在熔融炉中加入重量为模具钢的百分之一至二十分之一的碳化硅纤维以及重量为模具钢的百分之一至二十分之一的玻璃纤维，将熔融炉中的混合物加热至模具钢完全奥氏体化，保温5-6小时，炉冷至280-320℃，保温3-5小时，再加热至650-690℃，保温10-15小时，以43℃/小时的速度冷却至400℃，再以20℃/小时的速度冷却至常温，对混合物加热至980℃并保温1-2小时，油冷至不高于100℃后重新加热至680℃-710℃的温度范围并保温3-6小时，之后水冷；水冷之后采用低温回火处理，再将混合物的头部加热到280-380℃，保温4-5小时，然后喷雾冷却处理，混合物的尾部在900-1020℃保温6-8小时，然后空冷，最后混合物中部再升温至温度为160-190℃，保温2-3小时，放入炉中空冷至常温；
步骤二，将熔融炉中的混合物放置在零下200至零下160℃的液氮中处理3-6小时，再将混合物表面采用渗碳处理；
步骤三，利用三维软件设计模具的形状和尺寸；
步骤四，按照三维软件设计的形状和尺寸对数控机床进行编程，利用数控机床对模具钢进行加工，采用磨床进行抛光外圆得到模具应有的光滑度和尺寸；
步骤五，将加工后的模具在550-620℃进行高温回火3-6小时，再升温至860-920℃并且向炉中充入保护气体，在40-65℃的淬火油中淬火5-15分钟；然后以40-50℃/小时的速度升温至580-615℃，保温1.5-3小时，然后空冷至常温；
步骤六，再将热处理后的模具进行精铣和修模，即可得到成品。
2.根据权利要求1所述的汽车模具制作工艺，其特征在于，所述步骤二的液氮处理之前还采用钢抛丸处理。
3.根据权利要求1或2所述的汽车模具制作工艺，其特征在于，所述步骤五的保护气体为一氧化碳、氮气和氢气的混合物，一氧化碳、氮气和氢气的体积之比为2-3：3-4：3-5。
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