CN110252834A - 压力模具制造用加热处理装置及处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及压力模具技术领域，特别涉及一种压力模具制造用加热处理装置及处理工艺，该装置包含：工作台；设于工作台上的电磁感应加热器；及设于工作台上用于放置待加热处理压力模具的工位；待加热处理压力模具通过电磁感应加热器进行热处理，利用热胀冷缩原理使得压力模具中模套内腔内径大于模芯外径，使得模芯镶套至模套内腔或过盈配合的模套模芯两者脱离。本发明结构简单、紧凑，设计新颖、合理，通过电磁感应器对压力模具模套进行加热处理，加热速度快，保证压力模具模套内壁温度温度分布变化平缓连续，温差小、受热均匀、易于控制，适合于大批量压力模具制作，单人即可完成，提高压力模具生产效率和质量，具有很强的实用性和应用前景。

Description

压力模具制造用加热处理装置及处理工艺

技术领域

本发明涉及压力模具技术领域，特别涉及一种压力模具制造用加热处理装置及处理工艺。

背景技术

在金属压力加工中，在外力作用下使金属强行通过模具，金属横截面积被压缩，并获得所要求的横截面积形状和尺寸。压铸模锻工艺是在专用的压铸模锻机上完成，基本工艺过程是金属液先低速或高速铸造充型进模具的型腔内，模具有活动的型腔面，它随着金属液的冷却过程加压锻造，在压铸业中，有的产品生产批量大，需连续生产几十万件甚至于几百万件产品。而压铸模具寿命一般才7至8万模数，达到模具寿命之后就要重新开制几付模具，但是重新开制模具的制造周期长，成本高，很难满足压铸的生产节奏与生产产量。拉丝模是金属丝通过一种模具，使其由粗到细，逐步达到人们所需要的尺寸，这种特殊的模具就是拉丝模。拉丝模用途广泛，如电子器件、雷达、电视、仪表及航天等所用的高精度丝材以及常用的钨丝、钼丝、不锈钢丝、电线电缆丝和各种合金丝都是用金刚石拉丝模拉制出来的，金刚石拉丝模由于采用天然金刚石作原料，从而具有极强的耐磨性，使用寿命极高。

由于拉丝模的成本在拉丝费用中较高，因此，降低拉丝模成本，提高其使用寿命是拉丝模主要研究方向。拉丝模的制造主要包括模坯、模套的加工及模芯装镶，在拉丝模模坯、模套的加工及模芯装镶过程中主要有四个步骤：1.模坯的加工；2.装镶的过盈量；3. 拉丝模模套加工；4.装镶工艺。在现有裝镶工艺中，过盈配合零部件装配通过人工暴力压入或采用电阻加热装置对合金进行塑形变形，但人工暴力压入容易对装配零部件造成损害，且无法保证裝镶质量，利用电阻加热装置控制成本高，且电阻加热时的连接线直接暴露在控制器存在安全隐患，容易氧化发生断路等情形。

发明内容

为此，本发明提供一种压力模具制造用加热处理装置及处理工艺，装置结构简单、紧凑，加热效率高，加热温度均匀，避免人为操作中对部件的损坏，提高模具生产效率和质量，具有较好的应用前景。

为实现上述目的，所采取的技术方案是：一种压力模具制造用加热处理装置，包含：

工作台；

设于工作台上的电磁感应加热器；

及设于工作台上用于放置待加热处理压力模具的工位；

待加热处理压力模具通过电磁感应加热器进行热处理，利用热胀冷缩原理使得压力模具中模套内腔内径大于模芯外径，使得模芯镶套至模套内腔或过盈配合的模套模芯两者脱离。

优选地，工作台上设置有耐高温台面，工位设置于耐高温台面上。

优选地，所述耐高温台面采用耐温砖堆砌而成。

优选地，电磁感应加热器感应线圈通过中转接头与电磁感应器输出接头连接。

优选地，电磁感应器感应线圈工作端呈螺旋布设于工位上部，工作时待加热处理压力模具模套套设于螺旋中。

优选地，所述耐高温绝缘防护套采用玻璃纤维编织而成的定纹管。

优选地，待加热处理压力模具模套内径与模芯外径两者大小相差0.05~0.1mm。

优选地，待处理压力模具为设于模套内的单模芯模具或双模芯模具。

进一步地，基于上述的装置，本发明还提供一种压力模具制造用热处理工艺，包含如下内容：将半成品的压力模具模套置于工作台工位上，启动电磁感应器电源进行预热后，保持加热温度在400~500度范围，利用热胀冷缩原理持续加热10~60s，模套内腔大于其原未处理状态内腔，然后将模芯置于加热后状态下的模套内腔内，利用夹具将组合后的模套由电磁感应加热器内取出，并置于冷却工作台面上进行自然冷却，同样利用热胀冷缩原理自然冷却后使得模芯镶套于模套内，得到压力模具成品。

采用上述技术方案，所取得的有益效果是：

本发明装置结构简单、紧凑，设计新颖、合理，通过电磁感应器利用电磁感应在到体内产生涡流发热，将电能传递给待处理压力模具，电能在压力模具模套内转变为热能，达到加热模套的目的，加热速度快、热效率高、节约能源，保证压力模具模套内壁温度沿纵向分布一致，横向温度分布变化平缓连续，温差小、受热均匀、易于控制，适合于大批量压力模具制作，单人即可完成，提高压力模具生产效率和质量，具有很强的实用性和应用前景。

本发明中通过利用热处理装置对压力模具制作过程中的模具模套进行热处理，从而完成两者的镶套工艺，工艺简单，效率高，在保证压力模具质量和使用寿命的同时，能够大大降低制作成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下文中将对本发明实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本发明的一些实施例，而非将本发明的全部实施例限制于此。

图1为实施例中热处理装置示意图；

图2为实施例中压力模具模套示意图；

图3为实施例中压力模具主模芯示意图；

图4为实施例中压力模具辅模芯示意图；

图5为实施例中热处理装置工作示意图；

图6为实施例中压力模具成品示意图。

图中标号，标号1代表工作台，标号2代表耐高温台面，标号3代表电磁感应器，标号4代表感应线圈，标号5代表中转接头，标号6代表模套，标号7代表模套内腔，标号8代表主模芯，标号9代表辅模芯。

具体实施方式

为了使得本发明的技术方案的目的、技术特征和技术效果更加清楚，下文中将结合本发明具体实施例的附图，对本发明实施例的示例方案进行清楚、完整地描述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

针对拉丝模具制作工艺中存在的诸多问题，本发明实施例，参见图1所示，提供一种压力模具制造用加热处理装置，包含：工作台；设于工作台上的电磁感应加热器；及设于工作台上用于放置待加热处理压力模具的工位；待加热处理压力模具通过电磁感应加热器进行热处理，利用热胀冷缩原理使得压力模具中模套内腔内径大于模芯外径，使得模芯镶套至模套内腔或过盈配合的模套模芯两者脱离。将待加热处理的压力模具组件中的模套放置于工位上，通过启动电磁感应加热器对模套进行加热处理，持续加热一段时间后，在镶嵌工艺中可将组件中的模芯通过夹具放置于模套内腔，或拉丝模具一段时间后需要定期对其进行检修维护，此时可将待检修维护拉丝模具放置于工位上，为便于拆卸，在工位上可防止空心模套，将待检修维护拉丝模具敞口向下放置于空心模套上，通过电磁感应加热器对待检修维护拉丝模具进行加热处理，利用热胀冷缩原理可使得模套和模芯分离，进而对模芯进行检测维修，操作简单、方便、快捷，降低模具损耗和拉丝成品不合格率，提高模具使用寿命及拉丝成品质量，节约成本。

进一步地，本发明实施例中，工作台上设置有耐高温台面，工位设置于耐高温台面上，电磁感应加热器工作状态下能够对工作台面进行防护，进而保证压力模具制作或检修维护过程中加热处理的稳定性。

进一步地，本发明实施例中，耐高温台面采用耐温砖堆砌而成，由耐热土质材料烧制而成的耐温砖，具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，重量轻，经久耐用，且能够在电磁感应加热器加热状态下保温绝热性能好。

进一步地，本发明实施例中，电磁感应加热器感应线圈通过中转接头与电磁感应器输出接头连接，能够有效避免因输出接头滑丝而影响电磁感应加热器的正常使用，使用中当需要更换感应线圈时，只需通过扳手拆装感应线圈连接的中转接头即可，方便、快捷。

进一步地，本发明实施例中，电磁感应器感应线圈工作端呈螺旋布设于工位上部，工作时待加热处理压力模具模套套设于螺旋中，能够对模套外侧进行均匀加热处理，加热效果好。

进一步地，本发明实施例中，电磁感应器感应线圈外层缠绕有耐高温绝缘防护套，在不影响电磁感应加热器正常使用的情形下，能够对感应线圈进行有效防护，有效避免工作人员因失误操作引起的故障等情形。

进一步地，本发明实施例中，耐高温绝缘防护套采用玻璃纤维编织而成的定纹管，耐温能够达到600摄氏度以上，还具有耐拉伸的功能，使用效果好。

进一步地，本发明实施例中，参见图2~6所示，待加热处理压力模具模套内径与模芯外径两者大小相差0.05~0.1mm，便于模芯和模套的镶套和过盈配合。进一步地，待处理压力模具为设于模套内的单模芯模具或双模芯模具，图中所示的为双模芯状态下的模具组件。

进一步地，基于上述的装置，本发明实施例还提供一种压力模具制造用热处理工艺，包含如下内容：将半成品的压力模具模套置于工作台工位上，启动电磁感应器电源进行预热后，保持加热温度在400~500度范围，利用热胀冷缩原理持续加热10~60s，模套内腔大于其原未处理状态内腔，然后将模芯置于加热后状态下的模套内腔内，利用夹具将组合后的模套由电磁感应加热器内取出，并置于冷却工作台面上进行自然冷却，同样利用热胀冷缩原理自然冷却后使得模芯镶套于模套内，得到压力模具成品。图2~6所示，均为双模芯模具，待处理模套首先置于工位上，通过电磁感应加热器对其进行持续加热，加热一段时间后，通过夹具依次将主模芯和辅模芯放置于模套内腔中；然后将模套模芯组件通过夹具取出，放置于冷却台面进行自然冷却，使得模芯完整镶套与模套内，从而得到压力模具成品；当单模芯模具处理时，主模芯和辅模芯替换为一个模芯进行处理即可，在此不做阐述。为便于更好地进行加热处理，电磁感应加热器感应线圈可套设在待处理压力模具模套垂直方向的中部，以更好地对模套上下均匀加热，因拉丝作业中模具规格大小不同，可将电磁感应加热器设于升降台，通过升降台来调节电磁感应线圈与待处理模套两者高度适配度，或在工位底部的台面上设置升降台，通过调节待处理模套在工作台上高度来适应感应线圈，以获取更好的加热效果。拉丝作业中，压力模具使用一段实现需要对模芯进行定期检修维护，此时，可将拆卸下来的压力模具放置于上述热处理装置的工位上对模套进行加热，同样利用热胀冷缩原理使得模套内过盈配合的模芯与模套内腔壁相分离，进而通过工位上防止的空心模套或夹具来取出待检修维护的模芯，方便、快捷、高效。

本文中术语“和/或”表示可以存在三种关系。例如，A和/或B可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

除非上下文特别规定或明显说明，否则如本文所用的术语“大致”应理解为在本领域正常公差的范围之内，例如在平均值的两个标准偏差之内。“大致”可理解为在设定值10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0.1%、0.05%、或0.01%之内。除非另有明确的上下文，本文提供的所有数值可通过术语“大致”来修正。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似词语并非现定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

上文中参照优选的实施例详细描述了本发明的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本发明理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本发明提出的各技术特征、结构进行多种组合，而不超出本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (10)

1.一种压力模具制造用加热处理装置，其特征在于，包含：

工作台；

设于工作台上的电磁感应加热器；

及设于工作台上用于放置待加热处理压力模具的工位；

待加热处理压力模具通过电磁感应加热器进行热处理，利用热胀冷缩原理使得压力模具中模套内腔内径大于模芯外径，使得模芯镶套至模套内腔或过盈配合的模套模芯两者脱离。

2.根据权利要求1所述的压力模具制造用加热处理装置，其特征在于，工作台上设置有耐高温台面，工位设置于耐高温台面上。

3.根据权利要求2所述的压力模具制造用加热处理装置，其特征在于，所述耐高温台面采用耐温砖堆砌而成。

4.根据权利要求1所述的压力模具制造用加热处理装置，其特征在于，电磁感应加热器感应线圈通过中转接头与电磁感应器输出接头连接。

5.根据权利要求1或4所述的压力模具制造用加热处理装置，其特征在于，电磁感应器感应线圈工作端呈螺旋布设于工位上部，工作时待加热处理压力模具模套套设于螺旋中。

6.根据权利要求1或4所述的压力模具制造用加热处理装置，其特征在于，电磁感应器感应线圈外层缠绕有耐高温绝缘防护套。

7.根据权利要求6所述的压力模具制造用加热处理装置，其特征在于，所述耐高温绝缘防护套采用玻璃纤维编织而成的定纹管。

8.根据权利要求1所述的压力模具制造用加热处理装置，其特征在于，待加热处理压力模具模套内径与模芯外径两者大小相差0.05~0.1mm。

9.根据权利要求1所述的压力模具制造用加热处理装置，其特征在于，待处理压力模具为设于模套内的单模芯模具或双模芯模具。

10.一种压力模具制造用热处理工艺，其特征在于，基于权利要求1所述的压力模具制造用加热处理装置实现，该实现过程包含如下内容：

将半成品的压力模具模套置于工作台工位上，启动电磁感应器电源进行预热后，保持加热温度在400~500度范围，利用热胀冷缩原理持续加热10~60s，模套内腔大于其原未处理状态内腔，然后将模芯置于加热后状态下的模套内腔内，利用夹具将组合后的模套由电磁感应加热器内取出，并置于冷却工作台面上进行自然冷却，同样利用热胀冷缩原理自然冷却后使得模芯镶套于模套内，得到压力模具成品。