CN107893150A - 一种提升模具耐磨特性的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提升模具耐磨特性的处理方法，包括如下步骤：（1）表面预处理、（2）涂覆处理、（3）淬火处理。本发明处理后的模具具有很好的高温耐磨稳定性，其修模率明显降低，使用寿命明显延长，制得的产品表面性能更好，使用推广价值较高。

Description

一种提升模具耐磨特性的处理方法
技术领域
本发明属于模具加工处理技术领域，具体涉及一种提升模具耐磨特性的处理方法。
背景技术
目前，许多的机械、汽车等的零部件都是通过模具生产出来的，模具作为机械加工领域的重要元素，由于其在生产加工成本方面的优势，已经日益成为产品、零件加工生产的首选。模具，简单地说，就是用来成型产品或零件的工具。根据成型产品的不同，将模具分为金属模具和非金属模具，金属模具一般都是通过铸造而成的，然后对铸造好的金属模具进行表面处理来达到其性能的要求。由于模具成型面与被成型原料之间的各种物理及化学特性的因素差异，通常模具成型面与被成型原料之间的接触面会出现很多问题，如在长期冷热交替及摩擦处理下，模具的表面粗糙度增大，磨损严重，导致产品表面品质较差，甚至出现报废的情况。因此需要对模具的耐磨性进行不断改进。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种提升模具耐磨特性的处理方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种提升模具耐磨特性的处理方法，包括如下步骤：
（1）表面预处理：
先对模具内腔壁的表面进行化学除油处理，完成后用去离子水冲洗一遍，最后干燥处理后备用；
（2）涂覆处理：
向步骤（1）处理后的模具内腔壁的表面上涂覆一层特殊配制的涂料，完成后放入保温箱内固化处理后备用；所述涂料中各成分及其对应重量份为：18~22份二氧化钛、3~6份焦磷酸钠、2~4份十六烷基苯磺酸钠、35~40份环氧树脂、15~20份乙酸乙酯、150~180份水；
（3）淬火处理：
对步骤（2）处理后的模具内腔壁表面进行激光淬火处理，完成后冷却至常温即可。
进一步的，步骤（1）中所述的化学除油处理所用的除油剂是丙酮。
进一步的，步骤（1）中所述的干燥处理的温度为85~90℃。
进一步的，步骤（2）中所述的二氧化钛按粒径大小分为二氧化钛A和二氧化钛B两个组分，其中二氧化钛A的颗粒大小为20~50μm，二氧化钛B的颗粒大小为200~400nm，所述二氧化钛A和二氧化钛B的重量比为1.8~2:1。
进一步的，步骤（2）中所述的保温箱内的温度为120~130℃。
进一步的，步骤（3）中所述的激光淬火处理时激光的功率为2.0~2.2kW，扫描的速度为20~25mm/s，光斑的尺寸为4~5mm。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明对模具的表面进行了特殊的处理，其中先对其表面进行了涂料涂覆处理，涂料中的二氧化钛本身具有良好的耐磨、耐温等特性，可改善模具的表面品质，之后又进行了激光淬火处理，其能有效的提升模具表层组织的高温耐磨性、抗疲劳特性，同时此两步操作具有很好的协同促进作用，在激光淬火处理时二氧化钛能有效的与金属模具表层组织进行熔融结合，提升了二氧化钛的涂覆作用效果，对二氧化钛进行颗粒分级后能有效的降低其间的团聚现象，提高了分布的均匀性，同时又能促进激光熔融的进程，而小颗粒的二氧化钛成分又能提升模具表层组织对激光的吸收率，从而又提升了激光淬火处理的效果。最终本发明处理后的模具具有很好的高温耐磨稳定性，其修模率明显降低，使用寿命明显延长，制得的产品表面性能更好，使用推广价值较高。
具体实施方式
实施例1
一种提升模具耐磨特性的处理方法，包括如下步骤：
（1）表面预处理：
先对模具内腔壁的表面进行化学除油处理，完成后用去离子水冲洗一遍，最后干燥处理后备用；
（2）涂覆处理：
向步骤（1）处理后的模具内腔壁的表面上涂覆一层特殊配制的涂料，完成后放入保温箱内固化处理后备用；所述涂料中各成分及其对应重量份为：18份二氧化钛、3份焦磷酸钠、2份十六烷基苯磺酸钠、35份环氧树脂、15份乙酸乙酯、150份水；
（3）淬火处理：
对步骤（2）处理后的模具内腔壁表面进行激光淬火处理，完成后冷却至常温即可。
进一步的，步骤（1）中所述的化学除油处理所用的除油剂是丙酮。
进一步的，步骤（1）中所述的干燥处理的温度为85℃。
进一步的，步骤（2）中所述的二氧化钛按粒径大小分为二氧化钛A和二氧化钛B两个组分，其中二氧化钛A的颗粒大小为20~50μm，二氧化钛B的颗粒大小为200~400nm，所述二氧化钛A和二氧化钛B的重量比为1.8:1。
进一步的，步骤（2）中所述的保温箱内的温度为120℃。
进一步的，步骤（3）中所述的激光淬火处理时激光的功率为2.0kW，扫描的速度为20mm/s，光斑的尺寸为4mm。
实施例2
一种提升模具耐磨特性的处理方法，包括如下步骤：
（1）表面预处理：
先对模具内腔壁的表面进行化学除油处理，完成后用去离子水冲洗一遍，最后干燥处理后备用；
（2）涂覆处理：
向步骤（1）处理后的模具内腔壁的表面上涂覆一层特殊配制的涂料，完成后放入保温箱内固化处理后备用；所述涂料中各成分及其对应重量份为：20份二氧化钛、5份焦磷酸钠、3份十六烷基苯磺酸钠、38份环氧树脂、17份乙酸乙酯、170份水；
（3）淬火处理：
对步骤（2）处理后的模具内腔壁表面进行激光淬火处理，完成后冷却至常温即可。
进一步的，步骤（1）中所述的化学除油处理所用的除油剂是丙酮。
进一步的，步骤（1）中所述的干燥处理的温度为88℃。
进一步的，步骤（2）中所述的二氧化钛按粒径大小分为二氧化钛A和二氧化钛B两个组分，其中二氧化钛A的颗粒大小为20~50μm，二氧化钛B的颗粒大小为200~400nm，所述二氧化钛A和二氧化钛B的重量比为1.9:1。
进一步的，步骤（2）中所述的保温箱内的温度为125℃。
进一步的，步骤（3）中所述的激光淬火处理时激光的功率为2.1kW，扫描的速度为23mm/s，光斑的尺寸为4mm。
实施例3
一种提升模具耐磨特性的处理方法，包括如下步骤：
（1）表面预处理：
先对模具内腔壁的表面进行化学除油处理，完成后用去离子水冲洗一遍，最后干燥处理后备用；
（2）涂覆处理：
向步骤（1）处理后的模具内腔壁的表面上涂覆一层特殊配制的涂料，完成后放入保温箱内固化处理后备用；所述涂料中各成分及其对应重量份为：22份二氧化钛、6份焦磷酸钠、4份十六烷基苯磺酸钠、40份环氧树脂、20份乙酸乙酯、180份水；
（3）淬火处理：
对步骤（2）处理后的模具内腔壁表面进行激光淬火处理，完成后冷却至常温即可。
进一步的，步骤（1）中所述的化学除油处理所用的除油剂是丙酮。
进一步的，步骤（1）中所述的干燥处理的温度为90℃。
进一步的，步骤（2）中所述的二氧化钛按粒径大小分为二氧化钛A和二氧化钛B两个组分，其中二氧化钛A的颗粒大小为20~50μm，二氧化钛B的颗粒大小为200~400nm，所述二氧化钛A和二氧化钛B的重量比为2:1。
进一步的，步骤（2）中所述的保温箱内的温度为130℃。
进一步的，步骤（3）中所述的激光淬火处理时激光的功率为2.2kW，扫描的速度为25mm/s，光斑的尺寸为5mm。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，省去二氧化钛中的二氧化钛B组分，用等质量份的二氧化钛A进行取代，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，省去步骤（2）涂覆处理操作，除此外的方法步骤均相同。
为了对比本发明效果，用上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2所述的方法对同一批模具进行处理后，再进行正常的铸造生产，统计并记录模具的使用情况，具体对比数据如下表1所示：
表1
修模频率（件/次） 平均铸造成品率（%）
实施例2 8650 99.5
对比实施例1 7840 99.2
对比实施例2 6210 98.6
注：上表1中所述的修模频率是用模具对应浇铸的件数来进行表征；所述的平均铸造成品率是指平均每个模具对应铸造成功的成品率。
由上表1可以看出，本发明因对模具的表面耐磨性进行了有效的提升，其对应的修模频率大幅降低，铸造的成品率也有很好的提升，其使用的品质和寿命得到有效改善，极具市场竞争力。

Claims (6)

1.一种提升模具耐磨特性的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）表面预处理：
先对模具内腔壁的表面进行化学除油处理，完成后用去离子水冲洗一遍，最后干燥处理后备用；
（2）涂覆处理：
向步骤（1）处理后的模具内腔壁的表面上涂覆一层特殊配制的涂料，完成后放入保温箱内固化处理后备用；所述涂料中各成分及其对应重量份为：18~22份二氧化钛、3~6份焦磷酸钠、2~4份十六烷基苯磺酸钠、35~40份环氧树脂、15~20份乙酸乙酯、150~180份水；
（3）淬火处理：
对步骤（2）处理后的模具内腔壁表面进行激光淬火处理，完成后冷却至常温即可。
2.根据权利要求1所述的一种提升模具耐磨特性的处理方法，其特征在于，步骤（1）中所述的化学除油处理所用的除油剂是丙酮。
3.根据权利要求1所述的一种提升模具耐磨特性的处理方法，其特征在于，步骤（1）中所述的干燥处理的温度为85~90℃。
4.根据权利要求1所述的一种提升模具耐磨特性的处理方法，其特征在于，步骤（2）中所述的二氧化钛按粒径大小分为二氧化钛A和二氧化钛B两个组分，其中二氧化钛A的颗粒大小为20~50μm，二氧化钛B的颗粒大小为200~400nm，所述二氧化钛A和二氧化钛B的重量比为1.8~2:1。
5.根据权利要求1所述的一种提升模具耐磨特性的处理方法，其特征在于，步骤（2）中所述的保温箱内的温度为120~130℃。
6.根据权利要求1所述的一种提升模具耐磨特性的处理方法，其特征在于，步骤（3）中所述的激光淬火处理时激光的功率为2.0~2.2kW，扫描的速度为20~25mm/s，光斑的尺寸为4~5mm。
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