CN107602134B - 一种用于模具的材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于模具的材料的制备方法，具体为将陶瓷粉、玻璃微珠和石膏粉搅拌混合，得到混合粉体；在混合粉体中加入氧化锌、硅酸钙、玻璃纤维和硼砂，加水后进行搅拌，得到混合物；将混合物升温静置，然后转入钢模中；倒模后使用压机压实，且保持5‑10分钟，脱模，得到模具半成品；将模具半成品进行真空烧结，得到用于模具的材料。本发明提供的方法得到的材料具有良好的机械性能、耐温性能以及可塑性。
Description
技术领域
本发明属于材料领域，具体涉及一种用于模具的材料的制备方法。
背景技术
模具是工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压等方法得到所需产品的各种模子和工具。广泛用于冲裁、模锻、冷镦、挤压、粉末冶金件压制、压力铸造，以及工程塑料、橡胶、陶瓷等制品的压塑或注塑的成形加工中。模具具有特定的轮廓或内腔形状，应用具有刃口的轮廓形状可以使坯料按轮廓线形状发生分离(冲裁)。应用内腔形状可使坯料获得相应的立体形状。模具一般包括动模和定模(或凸模和凹模)两个部分，二者可分可合。分开时取出制件，合拢时使坯料注入模具型腔成形。模具是精密工具，形状复杂，承受坯料的胀力，对结构强度、刚度、表面硬度、表面粗糙度和加工精度都有较高要求，模具生产的发展水平是机械制造水平的重要标志之一。目前在产品加工过程中模具一般采用金属加工制成，价格昂贵，可塑性差。
发明内容
本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种用于模具的材料的制备方法，提升非金属模具材料可塑性、机械强度和耐温性等特性。
本发明采用的技术手段如下：
一种用于模具的材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将陶瓷粉、玻璃微珠和石膏粉搅拌混合，得到混合粉体；
步骤2，在混合粉体中加入氧化锌、硅酸钙、玻璃纤维和硼砂，加水后进行搅拌，得到混合物；
步骤3，将混合物升温至40-50℃，静置6-8小时，然后转入钢模中；
步骤4，倒模后使用压机压实，且保持5-10分钟，脱模，得到模具半成品；
步骤5，将模具半成品进行真空烧结，得到用于模具的材料。
所述的用于模具的材料的制备方法，步骤1中陶瓷粉、玻璃微珠和石膏粉的质量比为2:1:6。
所述的用于模具的材料的制备方法，步骤2中氧化锌与混合粉体的质量比为1:15。
所述的用于模具的材料的制备方法，步骤2中硅酸钙与混合粉体的质量比为1:18。
所述的用于模具的材料的制备方法，步骤2中玻璃纤维与混合粉体的质量比为1:16。
所述的用于模具的材料的制备方法，步骤2中硼砂与混合粉体的质量比为1:25。
所述的用于模具的材料的制备方法，步骤4中压机压实的压力为15-20吨。
所述的用于模具的材料的制备方法，步骤5中真空烧结的真空度为0.04-0.08MPa，烧结温度2000-2200℃，烧结时间2-4小时。
本发明提供的方法得到的用于模具的材料，耐高温性能达到了1400℃以上，缺口冲击强度达到了45kJ/m2以上，且可以承受8MPa的成形气压，能够很好地满足成型需要。
具体实施方式：
实施例1
一种用于模具的材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将陶瓷粉、玻璃微珠和石膏粉搅拌混合，得到混合粉体；
步骤2，在混合粉体中加入氧化锌、硅酸钙、玻璃纤维和硼砂，加水后进行搅拌，得到混合物；
步骤3，将混合物升温至40℃，静置6小时，然后转入钢模中；
步骤4，倒模后使用压机压实，且保持5分钟，脱模，得到模具半成品；
步骤5，将模具半成品进行真空烧结，得到用于模具的材料。
以上步骤1中陶瓷粉、玻璃微珠和石膏粉的质量比为2:1:6，步骤2中氧化锌与混合粉体的质量比为1:15，硅酸钙与混合粉体的质量比为1:18，玻璃纤维与混合粉体的质量比为1:16，硼砂与混合粉体的质量比为1:25，步骤4中压机压实的压力为15吨，步骤5中真空烧结的真空度为0.04MPa，烧结温度2000℃，烧结时间2小时。
实施例2
一种用于模具的材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将陶瓷粉、玻璃微珠和石膏粉搅拌混合，得到混合粉体；
步骤2，在混合粉体中加入氧化锌、硅酸钙、玻璃纤维和硼砂，加水后进行搅拌，得到混合物；
步骤3，将混合物升温至45℃，静置7小时，然后转入钢模中；
步骤4，倒模后使用压机压实，且保持8分钟，脱模，得到模具半成品；
步骤5，将模具半成品进行真空烧结，得到用于模具的材料。
以上步骤1中陶瓷粉、玻璃微珠和石膏粉的质量比为2:1:6，步骤2中氧化锌与混合粉体的质量比为1:15，硅酸钙与混合粉体的质量比为1:18，玻璃纤维与混合粉体的质量比为1:16，硼砂与混合粉体的质量比为1:25，步骤4中压机压实的压力为18吨，步骤5中真空烧结的真空度为0.06MPa，烧结温度2100℃，烧结时间3小时。
实施例3
一种用于模具的材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将陶瓷粉、玻璃微珠和石膏粉搅拌混合，得到混合粉体；
步骤2，在混合粉体中加入氧化锌、硅酸钙、玻璃纤维和硼砂，加水后进行搅拌，得到混合物；
步骤3，将混合物升温至50℃，静置8小时，然后转入钢模中；
步骤4，倒模后使用压机压实，且保持10分钟，脱模，得到模具半成品；
步骤5，将模具半成品进行真空烧结，得到用于模具的材料。
以上步骤1中陶瓷粉、玻璃微珠和石膏粉的质量比为2:1:6，步骤2中氧化锌与混合粉体的质量比为1:15，硅酸钙与混合粉体的质量比为1:18，玻璃纤维与混合粉体的质量比为1:16，硼砂与混合粉体的质量比为1:25，步骤4中压机压实的压力为20吨，步骤5中真空烧结的真空度为0.08MPa，烧结温度2200℃，烧结时间4小时。
以上制备方法得到的用于模具的材料，最终通过性能测试得出，其耐高温性能达到了1400℃以上，缺口冲击强度达到了45kJ/m2以上，且可以承受8MPa的成形气压，能够很好地满足成型需要。
Claims (1)
1.一种用于模具的材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，将陶瓷粉、玻璃微珠和石膏粉搅拌混合，陶瓷粉、玻璃微珠和石膏粉的质量比为2:1:6，得到混合粉体；
步骤2，在混合粉体中加入氧化锌、硅酸钙、玻璃纤维和硼砂，氧化锌与混合粉体的质量比为1:15、硅酸钙与混合粉体的质量比为1:18、玻璃纤维与混合粉体的质量比为1:16、硼砂与混合粉体的质量比为1:25，加水后进行搅拌，得到混合物；
步骤3，将混合物升温至40-50℃，静置6-8小时，然后转入钢模中；
步骤4，倒模后使用压机压实，压力为15-20吨，且保持5-10分钟，脱模，得到模具半成品；
步骤5，将模具半成品进行真空烧结，真空烧结的真空度为0.04-0.08MPa，烧结温度2000-2200℃，烧结时间2-4小时，得到用于模具的材料。
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