CN108251785A - 一种压铸机模板的表面处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种压铸机模板的表面处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：加工出压铸机模板粗花纹；将压铸机模板花纹进行人工修饰和抛光处理；将压铸机模板表面进行清洗后进行表面喷砂处理；将经喷砂处理过的压铸机模板进行气体渗氮处理，在250℃保温1.5h～2.5h，同时在加热和保温的过程中通入氨气，继续加热至450℃时，通入甲醇促进渗氮速度，继续加热至545℃～565℃并保温4.5h～7.5h，使渗氮完全，使用鼓风机使试件快速冷却至200℃后出炉。本发明对压铸机模板进行抛光处理、脱脂处理和渗氮处理处理，提高了压铸机模板的表面硬度、耐磨性和耐蚀性等，提高了压铸机的产品质量，延长了压铸机使用寿命。

Description

一种压铸机模板的表面处理工艺
技术领域：
本发明属于模具制造技术领域，具体涉及一种压铸机模板的表面处理工艺。
背景技术：
模具是一种重要的工艺装备,其使用性能和寿命直接影响到一个企业产品的质量和更新换代的速度、技术经济效益和产品在市场上的竞争力。因此,世界各国都在就模具强韧化的工艺和技术、缩短模具的制造周期、提高模具的加工质量、延长模具的使用寿命等方向加强研究。随着压铸技术水平的提高，压铸生产己由单机自动化转向多道工序联动操作和组成平行作业流水线,这就进一步要求压铸模具有更长的寿命,而对模具进行表面处理是延长模具寿命的最有效、最经济、最省时的方法。
发明内容：
本发明旨在提供一种压铸机模板的表面处理工艺，以提高压铸机模板表面强度、耐磨性、抗氧化性,延长压铸机的使用寿命，提高压铸产品的质量。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种压铸机模板的表面处理工艺，包括以下步骤：
(1)选用型号为35#，基体硬度为200HB的钢材料，采用数控铣加工出压铸机模板粗花纹，再用电火花加工出压铸机模板花纹，使压铸机模板的粗糙度低于3.2μm；
(2)将压铸机模板花纹进行人工修饰和抛光处理，使压铸机模板的粗糙度低于1.6μm；
(3)将压铸机模板表面清洗后进行表面喷砂处理，喷嘴到压铸机模板表面距离为100mm～300mm，喷射方向与压铸机模板表面法线的夹角为15°～30°；
(4)将经喷砂处理过的压铸机模板进行气体渗氮处理，首先加热压铸机模板至245℃，并且在245℃保温1.5h～2.5h，在加热和保温的过程中通入氨气；继续加热至455℃时，通入甲醇促进渗氮速度，关闭一部分排气口，并在出气孔点火；继续加热至545℃～565℃并保温4.5h～7.5h，使渗氮完全；停止通甲醇，继续通氨气，同时用鼓风机使压铸机模板快速冷却至200℃后出炉。
进一步的，所述步骤(2)中的抛光处理为物理抛光法，所述物理抛光法是首先采用500#～1500#砂纸进行交错打磨，然后采用抛光机和三氧化二铝粉末对压铸机模板进行抛光，使抛光后压铸机模板的粗糙度低于1.6μm。
进一步的，所述步骤(3)中的清洗工艺为以乙醇或丙酮为清洗液对压铸机模板进行20min～30min的超声波清洗。
采用上述技术方案，本发明的有益效果在于：本发明的一种压铸机模板的表面处理工艺，通过选择合适的模具材料，并对模具进行抛光处理、脱脂处理和渗氮处理，提高了压铸机模板的表面硬度、耐磨性和耐蚀性等，提高了压铸机模具产品质量，延长了压铸机模具使用寿命。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例的一种压铸机模板的表面处理工艺，包括以下步骤：
(1)选用型号为35#，基体硬度为200HB的钢材料，采用数控铣加工出压铸机模板粗花纹，再用电火花加工出压铸机模板花纹，使压铸机模板的粗糙度为3.2μm。
(2)将压铸机模板花纹进行人工修饰和抛光处理。抛光处理采用物理抛光法，即首先采用500#砂纸进行交错打磨，然后采用抛光机和三氧化二铝粉末对压铸机模板进行抛光，使抛光后压铸机模板的粗糙度为1.6μm。
(3)将压铸机模板表面清洗后进行表面喷砂处理，喷嘴到压铸机模板表面距离为100mm，喷射方向与压铸机模板表面法线的夹角为15°。其中清洗工艺为以乙醇为清洗液对压铸机模板进行20min的超声波清洗。
(4)将经喷砂处理过的压铸机模板进行气体渗氮处理，首先加热试件至245℃，并且在245℃保温1.5h，确保压铸机模板受热均匀，同时在加热和保温的过程中通入氨气，排出炉内的空气；继续加热至455℃时，通入甲醇促进渗氮速度，关闭一部分排气口，并在出气孔点火，燃烧掉氨气分解的氢气，防止爆炸；继续加热至545℃并保温4.5h，使渗氮完全；压铸机模板渗氮完全之后，停止通甲醇，继续通氨气以保持炉内正压，防止空气进入炉内与氢气燃烧爆炸，同时使用鼓风机使压铸机模板快速冷却至200℃后出炉。
实施例2
本实施例的一种压铸机模板的表面处理工艺，包括以下步骤：
(1)选用型号为35#，基体硬度为200HB的钢材料，采用数控铣加工出压铸机模板粗花纹，再用电火花加工出压铸机模板花纹，使压铸机模板得粗糙度为3.0μm。
(2)将压铸机模板花纹进行人工修饰和抛光处理。抛光处理采用物理抛光法，即首先采用1000#砂纸进行交错打磨，然后采用抛光机和三氧化二铝粉末对压铸机模板进行抛光，使抛光后压铸机模板的粗糙度为1.3μm。
(3)将压铸机模板表面进行清洗后进行表面喷砂处理，喷嘴到压铸机模板表面距离为200mm，喷射方向与压铸机模板表面法线的夹角为25°。其中清洗工艺为采用丙酮作为清洗液对压铸机模板进行25min的超声波清洗。
(4)将经喷砂处理过的压铸机模板进行气体渗氮处理，首先加热试件至245℃，并且在245℃保温2h，确保压铸机模板受热均匀，同时在加热和保温的过程中通入氨气，排出炉内的空气；继续加热至455℃时，通入甲醇促进渗氮速度，关闭一部分排气口，并在出气孔点火，燃烧掉氨气分解的氢气，防止爆炸；继续加热至555℃并保温6h，使渗氮完全；压铸机模板渗氮完全之后，停止通甲醇，继续通氨气以保持炉内正压，防止空气进入炉内与氢气燃烧爆炸，同时使用鼓风机使压铸机模板快速冷却至200℃后出炉。
实施例3
本实施例的一种压铸机模板的表面处理工艺，包括以下步骤：
(1)选用型号为35#，基体硬度为200HB的钢材料，采用数控铣加工出压铸机模板粗花纹，再用电火花加工出压铸机模板花纹，使压铸机模板的粗糙度为2.9μm。
(2)将压铸机模板花纹进行人工修饰和抛光处理。抛光处理采用物理抛光法，即首先采用1500#砂纸进行交错打磨，然后采用抛光机和三氧化二铝粉末对压铸机模板进行抛光，使抛光后压铸机模板的粗糙度为1.1μm。
(3)将压铸机模板表面进行清洗后进行表面喷砂处理，喷嘴到压铸机模板表面距离为300mm，喷射方向与压铸机模板表面法线的夹角为30°。其中清洗工艺为采用丙酮作为清洗液对压铸机模板进行30min的超声波清洗。
(4)将经喷砂处理过的压铸机模板进行气体渗氮处理，首先加热试件至245℃，并且在245℃保温2.5h，确保压铸机模板受热均匀，同时在加热和保温的过程中通入氨气，排出炉内的空气；继续加热至455℃时，通入甲醇促进渗氮速度，关闭一部分排气口，并在出气孔点火，燃烧掉氨气分解的氢气，防止爆炸；继续加热至565℃并保温7.5h，使渗氮完全；压铸机模板渗氮完全之后，停止通甲醇，继续通氨气以保持炉内正压，防止空气进入炉内与氢气燃烧爆炸，同时使用鼓风机使压铸机模板快速冷却至200℃后出炉。
对照例1
本对照例的一种压铸机模板的表面处理工艺，包括以下步骤：
(1)选用型号为35#，基体硬度为200HB的钢材料制作压铸机模板，然后对压铸机模板表面进行抛光处理，压铸机模板表面的粗糙度为3.1μm；具体的，抛光处理的步骤包括使用粗的油石对压铸机模板进行粗打磨去除压铸机模板上的刀痕，再使用细的油石打磨去除粗的油石在压铸机模板上留下的打磨痕迹，以及使用研磨膏进行精抛光打磨；其中，粗的油石的粒度为250目，细的油石的粒度为750目。
(2)对抛光处理后的压铸机模板进行脱脂处理；具体的，脱脂处理是将抛光处理后的模具置于沸腾的质量浓度为10％的NaOH溶液中进行处理，然后再使用质量浓度为6％的HCl溶液清洗模具，再用乙醇清洗，烘干。
(3)配制盐浴：将无水硼砂、钒含量为60％的钒铁合金粉末、氧化铬、还原剂FeSi、NaF和氧化铈按照质量比72：5：5：4：4：5混合得到盐浴。
(4)将经过步骤(2)处理的压铸机模板置于步骤(3)的盐浴中，将该盐浴加热至950℃，保温5h，从而在压铸机模板的表面形成厚度为18μm的覆层；
(5)淬火冷却，清洗，完成处理工艺。
压铸机模板的性能检测
对采用实施例1至3的方法和对照例1的方法得到的压铸机模板进行了硬度测试、磨损测试和耐腐蚀测试，所得结果见表1。
由以上实验结果可以看出：采用本发明的方法对压铸机模板表面进行处理后可以提高模具的硬度、耐磨损性能和耐蚀性能。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种压铸机模板的表面处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)选用型号为35#，基体硬度为200HB的钢材料，采用数控铣加工出压铸机模板粗花纹，再用电火花加工出压铸机模板花纹，使压铸机模板的粗糙度低于3.2μm；
(2)将压铸机模板花纹进行人工修饰和抛光处理，使压铸机模板的粗糙度低于1.6μm；
(3)将压铸机模板表面清洗后进行表面喷砂处理，喷嘴到压铸机模板表面距离为100mm～300mm，喷射方向与压铸机模板表面法线的夹角为15°～30°；
(4)将经喷砂处理过的压铸机模板进行气体渗氮处理，首先加热压铸机模板至245℃，并且在245℃保温1.5h～2.5h，在加热和保温的过程中通入氨气；继续加热至455℃时，通入甲醇促进渗氮速度，关闭一部分排气口，并在出气孔点火；继续加热至545℃～565℃并保温4.5h～7.5h，使渗氮完全；停止通甲醇，继续通氨气，同时用鼓风机使压铸机模板快速冷却至200℃后出炉。
2.如权利要求1所述的一种压铸机模板的表面处理工艺，其特征在于，所述步骤(2)中的抛光处理为物理抛光法，所述物理抛光法是首先采用500#～1500#砂纸进行交错打磨，然后采用抛光机和三氧化二铝粉末对压铸机模板进行抛光，使抛光后压铸机模板的粗糙度低于1.6μm。
3.如权利要求1所述的一种压铸机模板的表面处理工艺，其特征在于，所述步骤(3)中的清洗工艺为以乙醇或丙酮为清洗液对压铸机模板进行20min～30min的超声波清洗。
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