CN112176154A - 一种低温模具表面处理技术 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低温模具表面处理技术，具体包括以下步骤，第一步、预处理：处理时加热待加工的模具至90‑130摄氏度，然后将加热后的待加工模具利用相同温度的碱性液体对其冲淋3‑5分钟，初步软化油污，然后将待加工的模具浸泡在相对应温度的碱液内部1‑2个小时，取出待加工的模板在90‑100摄氏度清水中冲淋3‑5分钟，去除油污，反复浸泡与冲洗几次，最后利用40‑50摄氏度清水浸泡10分钟。本发明采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使涂抹材料蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用，使被蒸发物质及其反应产物沉积在待加工的模具上；防止高温环境中待加工模具发生变形状、变尺寸的现象。

Description

一种低温模具表面处理技术
技术领域
本发明涉及模具加工设备领域，具体为一种低温模具表面处理技术。
背景技术
目前，TD覆层处理是热扩散法碳化物覆层处理的简称；因该技术由日本丰田中央研究所首先研制成功并申请专利；我国也称作熔盐渗金属；无论其名称如何，其原理都是将工件置于熔融硼砂混合物中，通过高温扩散作用于工件表面形成金属碳化物覆层，该碳化物覆层可以是钒、铌、铬、钽、钛等的碳化物，也可以是其复合碳化物，其中应用最广泛的是碳化钒覆层；大量的实践证明，TD覆层处理碳化钒覆层是目前解决拉伤问题经济而最有效的方法之一，并可以提高工模具或零部件寿命数倍至数十倍，极具使用价值。
但是现有的模具镀层，在加工时需要在极高温的环境下进行，导致模具本体容易出现发生变形状、变尺寸的现象，容易导致模具报废，所以急需要一种装置来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低温模具表面处理技术，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：一种低温模具表面处理技术，具体包括以下步骤：
第一步、预处理：处理时加热待加工的模具至90-130摄氏度，然后将加热后的待加工模具利用相同温度的碱性液体对其冲淋3-5分钟，初步软化油污，然后将待加工的模具浸泡在相对应温度的碱液内部1-2个小时，取出待加工的模板在90-100摄氏度清水中冲淋3-5分钟，去除油污，反复浸泡与冲洗几次，最后利用40-50摄氏度清水浸泡10分钟，再次利用常温清水冲淋5-10分钟，从而彻底去除模具外表面的油污，方便模具外侧镀层的涂抹，同时降低带加工模具温度至常温，然后自然风干至干燥状态；
第二步、预热：将预处理完成后的待加工模具放置在加热反应炉中，利用加热反应炉缓慢加热至400-500摄氏度对待加工模具进行预热，防止待加工模具突然受高热造成的模具形变，从而导致的模具无法使用的情况出现，同时提高了待加工模具温度，方便下一步的加温工作；
第三步、加温：预热完成后，提高加热反应炉的加热温度，使得带加工的模具快速提升至零界温度；
第四步、淬火回火：将加热至零界温度后的待加工模具取出，放置在20-30摄氏度冷却油中进行快速降温，对待加工的模具进行淬火，再将淬火后的待加工模具加热至520摄氏度，在自然冷却至室温，对待加工的模具进行回火，消除淬火后待加工模具中的内应力，降低其硬度和强度，以提高其延性或韧性，在相同温度下对模具进行2次高温回火，使得待加工模具硬度范围达到HRC58-62；
第五步、氮化处理：将待加工的模具放置在高真空炉中，然后通入气体，把待加工的模具作为阴极，高真空炉为阳极，在阴极与阳极之间加上高压300-900V直流电源，将纯氨电离后产生的氮离子轰击待加工模具表面加热并进行氮化，并且在待加工模具外表面形成氮化层，进一步强化了后续的涂层强度，可延续后续的涂层寿命；
第六步、加工涂层：将待加工模具放置在在高真空，500℃的低温下条件下，采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使涂抹材料蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用，使被蒸发物质及其反应产物沉积在待加工的模具上；防止高温环境中待加工模具发生变形状、变尺寸的现象。
优选的，第一步中碱性液体对其冲淋3-5分钟，初步软化油污。
优选的，第二步中缓慢加热至400-500摄氏度对待加工模具进行预热。
优选的，第四步中回火温度为520度。
优选的，第五步中通入气体为纯氨气。
优选的，第六步中反应温度控制在500℃，防止高温造成的模具变形。
优选的，步骤中各个反应装置均为常用装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过预处理彻底去除模具外表面的油污，方便模具外侧镀层的涂抹；
2、本发明利用预热防止待加工模具突然受高热造成的模具形变，从而导致的模具无法使用的情况出现，同时提高了待加工模具温度，方便下一步的加温工作；
3、本发明对待加工的模具进行回火，消除淬火后待加工模具中的内应力，降低其硬度和强度，以提高其延性或韧性，在相同温度下对模具进行2次高温回火，使得待加工模具硬度范围达到HRC58-62；
4、本发明将采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使涂抹材料蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用，使被蒸发物质及其反应产物沉积在待加工的模具上；防止高温环境中待加工模具发生变形状、变尺寸的现象。
附图说明
图1为本发明一种低温模具表面处理技术的步骤图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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：
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种低温模具表面处理技术，具体包括以下步骤：
第一步、预处理：处理时加热待加工的模具至90摄氏度，然后将加热后的待加工模具利用相同温度的碱性液体对其冲淋3分钟，初步软化油污，然后将待加工的模具浸泡在相对应温度的碱液内部1个小时，取出待加工的模板在90摄氏度清水中冲淋3分钟，去除油污，反复浸泡与冲洗几次，最后利用40摄氏度清水浸泡10分钟，再次利用常温清水冲淋5分钟，从而彻底去除模具外表面的油污，方便模具外侧镀层的涂抹，同时降低带加工模具温度至常温，然后自然风干至干燥状态；
第二步、预热：将预处理完成后的待加工模具放置在加热反应炉中，利用加热反应炉缓慢加热至400摄氏度对待加工模具进行预热，防止待加工模具突然受高热造成的模具形变，从而导致的模具无法使用的情况出现，同时提高了待加工模具温度，方便下一步的加温工作；
第三步、加温：预热完成后，提高加热反应炉的加热温度，使得带加工的模具快速提升至零界温度；
第四步、淬火回火：将加热至零界温度后的待加工模具取出，放置在20摄氏度冷却油中进行快速降温，对待加工的模具进行淬火，再将淬火后的待加工模具加热至520摄氏度，在自然冷却至室温，对待加工的模具进行回火，消除淬火后待加工模具中的内应力，降低其硬度和强度，以提高其延性或韧性，在相同温度下对模具进行2次高温回火，使得待加工模具硬度范围达到HRC58-62；
第五步、氮化处理：将待加工的模具放置在高真空炉中，然后通入气体，把待加工的模具作为阴极，高真空炉为阳极，在阴极与阳极之间加上高压300V直流电源，将纯氨电离后产生的氮离子轰击待加工模具表面加热并进行氮化，并且在待加工模具外表面形成氮化层，进一步强化了后续的涂层强度，可延续后续的涂层寿命；
第六步、加工涂层：将待加工模具放置在在高真空，500℃的低温下条件下，采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使涂抹材料蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用，使被蒸发物质及其反应产物沉积在待加工的模具上；防止高温环境中待加工模具发生变形状、变尺寸的现象。
实施例2：
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种低温模具表面处理技术，具体包括以下步骤：
第一步、预处理：处理时加热待加工的模具至110摄氏度，然后将加热后的待加工模具利用相同温度的碱性液体对其冲淋4分钟，初步软化油污，然后将待加工的模具浸泡在相对应温度的碱液内部1.5个小时，取出待加工的模板在95摄氏度清水中冲淋4分钟，去除油污，反复浸泡与冲洗几次，最后利用45摄氏度清水浸泡10分钟，再次利用常温清水冲淋8分钟，从而彻底去除模具外表面的油污，方便模具外侧镀层的涂抹，同时降低带加工模具温度至常温，然后自然风干至干燥状态；
第二步、预热：将预处理完成后的待加工模具放置在加热反应炉中，利用加热反应炉缓慢加热至450摄氏度对待加工模具进行预热，防止待加工模具突然受高热造成的模具形变，从而导致的模具无法使用的情况出现，同时提高了待加工模具温度，方便下一步的加温工作；
第三步、加温：预热完成后，提高加热反应炉的加热温度，使得带加工的模具快速提升至零界温度；
第四步、淬火回火：将加热至零界温度后的待加工模具取出，放置在25摄氏度冷却油中进行快速降温，对待加工的模具进行淬火，再将淬火后的待加工模具加热至520摄氏度，在自然冷却至室温，对待加工的模具进行回火，消除淬火后待加工模具中的内应力，降低其硬度和强度，以提高其延性或韧性，在相同温度下对模具进行2次高温回火，使得待加工模具硬度范围达到HRC58-62；
第五步、氮化处理：将待加工的模具放置在高真空炉中，然后通入气体，把待加工的模具作为阴极，高真空炉为阳极，在阴极与阳极之间加上高压500V直流电源，将纯氨电离后产生的氮离子轰击待加工模具表面加热并进行氮化，并且在待加工模具外表面形成氮化层，进一步强化了后续的涂层强度，可延续后续的涂层寿命；
第六步、加工涂层：将待加工模具放置在在高真空，500℃的低温下条件下，采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使涂抹材料蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用，使被蒸发物质及其反应产物沉积在待加工的模具上；防止高温环境中待加工模具发生变形状、变尺寸的现象。
实施例3：
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种低温模具表面处理技术，具体包括以下步骤：
第一步、预处理：处理时加热待加工的模具至130摄氏度，然后将加热后的待加工模具利用相同温度的碱性液体对其冲淋5分钟，初步软化油污，然后将待加工的模具浸泡在相对应温度的碱液内部2个小时，取出待加工的模板在100摄氏度清水中冲淋5分钟，去除油污，反复浸泡与冲洗几次，最后利用50摄氏度清水浸泡10分钟，再次利用常温清水冲淋10分钟，从而彻底去除模具外表面的油污，方便模具外侧镀层的涂抹，同时降低带加工模具温度至常温，然后自然风干至干燥状态；
第二步、预热：将预处理完成后的待加工模具放置在加热反应炉中，利用加热反应炉缓慢加热至500摄氏度对待加工模具进行预热，防止待加工模具突然受高热造成的模具形变，从而导致的模具无法使用的情况出现，同时提高了待加工模具温度，方便下一步的加温工作；
第三步、加温：预热完成后，提高加热反应炉的加热温度，使得带加工的模具快速提升至零界温度；
第四步、淬火回火：将加热至零界温度后的待加工模具取出，放置在30摄氏度冷却油中进行快速降温，对待加工的模具进行淬火，再将淬火后的待加工模具加热至520摄氏度，在自然冷却至室温，对待加工的模具进行回火，消除淬火后待加工模具中的内应力，降低其硬度和强度，以提高其延性或韧性，在相同温度下对模具进行2次高温回火，使得待加工模具硬度范围达到HRC58-62；
第五步、氮化处理：将待加工的模具放置在高真空炉中，然后通入气体，把待加工的模具作为阴极，高真空炉为阳极，在阴极与阳极之间加上高压900V直流电源，将纯氨电离后产生的氮离子轰击待加工模具表面加热并进行氮化，并且在待加工模具外表面形成氮化层，进一步强化了后续的涂层强度，可延续后续的涂层寿命；
第六步、加工涂层：将待加工模具放置在在高真空，500℃的低温下条件下，采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使涂抹材料蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用，使被蒸发物质及其反应产物沉积在待加工的模具上；防止高温环境中待加工模具发生变形状、变尺寸的现象。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种低温模具表面处理技术，具体包括以下步骤，其特征在于；
第一步、预处理：处理时加热待加工的模具至90-130摄氏度，然后将加热后的待加工模具利用相同温度的碱性液体对其冲淋3-5分钟，初步软化油污，然后将待加工的模具浸泡在相对应温度的碱液内部1-2个小时，取出待加工的模板在90-100摄氏度清水中冲淋3-5分钟，去除油污，反复浸泡与冲洗几次，最后利用40-50摄氏度清水浸泡10分钟，再次利用常温清水冲淋5-10分钟，从而彻底去除模具外表面的油污，方便模具外侧镀层的涂抹，同时降低带加工模具温度至常温，然后自然风干至干燥状态；
第二步、预热：将预处理完成后的待加工模具放置在加热反应炉中，利用加热反应炉缓慢加热至400-500摄氏度对待加工模具进行预热，防止待加工模具突然受高热造成的模具形变，从而导致的模具无法使用的情况出现，同时提高了待加工模具温度，方便下一步的加温工作；
第三步、加温：预热完成后，提高加热反应炉的加热温度，使得带加工的模具快速提升至零界温度；
第四步、淬火回火：将加热至零界温度后的待加工模具取出，放置在20-30摄氏度冷却油中进行快速降温，对待加工的模具进行淬火，再将淬火后的待加工模具加热至520摄氏度，在自然冷却至室温，对待加工的模具进行回火，消除淬火后待加工模具中的内应力，降低其硬度和强度，以提高其延性或韧性，在相同温度下对模具进行2次高温回火，使得待加工模具硬度范围达到HRC58-62；
第五步、氮化处理：将待加工的模具放置在高真空炉中，然后通入气体，把待加工的模具作为阴极，高真空炉为阳极，在阴极与阳极之间加上高压300-900V直流电源，将纯氨电离后产生的氮离子轰击待加工模具表面加热并进行氮化，并且在待加工模具外表面形成氮化层，进一步强化了后续的涂层强度，可延续后续的涂层寿命；
第六步、加工涂层：将待加工模具放置在在高真空，500℃的低温下条件下，采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使涂抹材料蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用，使被蒸发物质及其反应产物沉积在待加工的模具上；防止高温环境中待加工模具发生变形状、变尺寸的现象。
2.根据权利要求1所述的一种低温模具表面处理技术，其特征在于：第一步中碱性液体对其冲淋3-5分钟，初步软化油污。
3.根据权利要求1所述的一种低温模具表面处理技术，其特征在于：第二步中缓慢加热至400-500摄氏度对待加工模具进行预热。
4.根据权利要求1所述的一种低温模具表面处理技术，其特征在于：第四步中回火温度为520度。
5.根据权利要求1所述的一种低温模具表面处理技术，其特征在于：第五步中通入气体为纯氨气。
6.根据权利要求1所述的一种低温模具表面处理技术，其特征在于：第六步中反应温度控制在500℃，防止高温造成的模具变形。
7.根据权利要求1所述的一种低温模具表面处理技术，其特征在于：步骤中各个反应装置均为常用装置。
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