CN1329178C - 车辆保险杠外覆体制作用的塑料注射模具的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种车辆保险杠外覆体制作用的塑料注射成型模具的制造方法，它在锻造后立即通过火焰切断模具的凹部的形成部位，由此可以缩短模具的制作时间，节约模具的制作费用和通过热处理提高模具的曲面形成面的质量。包括：冶炼保险杠外覆体用模具材料用钢的炼钢工序；铸造规定大小钢锭的铸锭工序；对被铸造成钢锭的模具母材进行锻造成形的锻造工序；在所述锻造后立即以相对凹部的粗加工面预留一定的加工余量的方式通过火焰切断除去所述凹部的部位的工序；对包含通过所述火焰切断形成的凹部的火焰切断面在内的模具整体进行热处理的工序；在所述热处理后，对包含所述火焰切断面的模具的全部表面进行粗加工的工序。

Description

车辆保险杠外覆体制作用的塑料注射模具的制造方法
技术领域
本发明涉及一种车辆保险杠外覆体(Bumper Fascia)制作用的塑料注射模具的制造方法，更具体地，涉及对模具的凹部(Pocket)的形成部位进行锻造后立即用火焰切断，由此可以缩短模具的制作时间，并且节约模具的制作费用，提高模具曲面形成面(Pattern)的质量的车辆保险杠外覆体制作用的塑料注射成型模具的制造方法。
背景技术
保险杠外覆体是设置在车辆前后保险杠的最外部(覆盖最外部)的塑料注射成型制品。用于塑料注射成型所述保险杠外覆体的模具，使用SCM4和SNCM4、或其改进型，锻造成厚大于等于800mm、宽大于等于900mm、长大于等于2200mm的制品。
附图1表示所述保险杠外覆体制作用的注射成型模具，在锻造以后的粗加工的状态。由于此图是为了简单地说明模具曲面形成面14的图，只表示了保险杠外覆体的概略形态。在图1中保险杠2的最外边的轮廓部成为模具的曲面形成面，即模腔(Cavity)。
图1中，对应保险杠外覆体2的凹部的、在模具10的中间形成的凹部状的部分是凹部12。
保险杠外覆体制作用的注射成型模具，以对所述凹部12进行了加工的状态交给最终制作者。最终制作者对送来的加工了凹部的模具10进行精加工，制作出一对其上下模具表面相对的曲面形成面的最终模具。
图2表示锻造所述保险杠外覆体制作用的注射成型模具后到粗加工为止的以往的模具的制造工序。
如图1和图2所示，以往经过炼钢工序(阶段21)和铸锭工序(阶段22)，对模具母材进行热加工(阶段23)。接着，考虑到最终的模具的长度，比最终模具的长度稍长地切断所述母材(阶段24)。然后，除去锻造应力，为得到规定的物理特性而进行热处理(阶段25)。然后，进行切削或机械切断模具的凹部分12的工序(阶段26)。然后，对模具10中剩余部分进行粗加工(阶段27)。
为了形成所述的凹部12，以往，在所述的“阶段25”完成了淬火、回火等热处理的、四方型的大型锻造品上通过机械加工形成凹部12。若采用其它的方法，可使用手枪式电钻(Gun Drill)沿着凹部12的界面钻许多孔，然后沿着所述孔的中心所构成的假想面，用传动带锯机(Band SawMachine)进行机械切断。
但是，如果采用所述的以往的方法，因为花费较多的加工时间，模具的制作时间延长，有制造费用增大的缺点。
另一方面，在保险杠外覆体制作用模具那样的锻造品是大型件的情况下，进行淬火、回火的热处理时，从质量效果而言，锻造品(模具)的中心部位的热处理效果比表面的处理效果差。因此，先进行热处理、后加工凹部的以往的方法，使得四方型的大型锻造品的表面和中心的机械性能不均一。但是，热处理时的保险杠外覆体的曲面形成面14，由于位于四方型大型锻造品的中心部位，如果未除去凹部12的钢材部分就进行热处理，热处理的效果达不到内部的曲面形成面14，不能充分满足要求的机械性能。为此，若采用先热处理、后加工凹部的以往的方法制造的模具，进行实际的注射成型，就产生热处理效果不能充分到达的曲面形成面14局部磨耗、出现裂缝等问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种车辆保险杠外覆体制作用的塑料注射成型模具的制造方法，它能缩短模具的制造时间而且节约模具的制作费用，通过热处理提高模具的曲面形成面的机械性能，达到所希望水平。
本发明为了达到所述目的而提供的方法是：在锻造后立即通过火焰切断而先形成模具的凹部，然后对包含凹部的模具整体实施热处理的方法。
本发明的保险杠外覆体制作用的塑料注射成型模具的具体制造方法的特征在于，包括：冶炼保险杠外覆体用模具材料用钢的炼钢工序；铸造规定大小钢锭的铸锭工序；对被铸造成钢锭的模具母材进行锻造成形的锻造工序；在所述锻造后立即以相对凹部的粗加工面预留一定的加工余量的方式通过火焰切断除去所述凹部的部位的工序；对包括通过所述火焰切断形成的凹部的火焰切断面在内的模具整体进行热处理的工序；在所述热处理后，对包含所述火焰切断面的模具的全部表面进行粗加工的工序。
附图说明
图1是表示模具粗加工后状态的图
图2是表示以往的模具制造工序的流程图
图3是表示本发明的模具制造工序的流程图
图4是说明本发明的模具凹部的火焰切断面的图
具体实施方式
以下，参照附图，更详细地说明本发明的令人满意的实施例。
图3表示本发明的模具制造工序的流程，图4表示本发明的模具的凹部的火焰切断面。
如图3和图4所示，本发明首先冶炼保险杠外覆体用模具材料用钢(阶段31)，然后铸造成规定大小的钢锭(阶段32)。
接着对被铸造成钢锭的模具母材进行锻造成形(阶段33)。然后，在热锻(阶段33)后，考虑最终模具的长度，比最终的模具长度稍长地用火焰切断(阶段34)。
在所述长度切断工序前或后，或者与长度切断工序同时，即热锻后，立即在热处理前相对最终的粗加工面50的表面预留一定的加工余量对模具10的凹部52进行火焰切断(阶段35)。
所述火焰切断工序(阶段35)结束后，包括通过所述火焰切断形成的凹部52的表面在内，对模具整体进行热处理(阶段36)。热处理结束后，在所述热处理后，对模具的全部表面包含通过所述火焰切断后的凹部52进行粗加工(阶段37)。
在热锻后、实施热处理之前，立即进行火焰切断而形成的凹部52的火焰切断面54，如图4所示，相对最终的粗加工面50预留了规定的加工余量。所述加工余量在所述阶段37，在对模具的全部表面进行粗加工而除去。其结果，如图4所示，制造出实线表示的模具10，该实线是从粗加工表面54加工成的凹部52的表面。
本发明中，通过火焰切断形成凹部52的火焰切断面54的工序，与以往的机械加工或者机械切断的工序相比，可以大幅度地缩短加工时间。即，因为省去了对被火焰切断的部分的机械加工，所以节省了加工时间，缩短了整体加工工时。
另外，本发明因为凹部52的火焰切断是在热锻造后立即进行的，所以进行火焰切断时几乎仍然继续保持锻造温度，因此，要火焰切断凹部52，不需要另外加热模具母材，所以制造时间进一步缩短。
另外，根据本发明，因为要进行粗加工的凹部52的大部分，预先通过火焰切断除去，所以，实际应该粗加工的量减少，因此机械加工时间可以大幅度地缩短。
尤其是，根据本发明，在预先通过火焰切断除去模具10的凹部52的大部分的状态下实施热处理，所以，能够确保从模具10的表面到曲面形成面56的深度，较小且整体均一。因此，与以往相比，曲面形成面56的热处理效果大幅度地提高，曲面形成面56的机械性质达到整体均一。
实际上，本发明所采用的是通过冶炼和真空精炼制造出125吨的钢锭，在将所述钢锭加热到1230℃的状态下，用10000吨水压机将其锻造到970mm、厚800mm、长2260mm。接着，对锻造后的钢锭，与粗加工尺寸相比，预留60mm的加工余量，进行凹部的火焰切断。表1表示了适用于此时的火焰切断条件。
接着，在加热到880℃、保持17小时后，在相变温度以下，进行空冷。再一次加热到850℃的淬火温度、保持15小时后，水冷。接着再加热到595℃、保持23小时后，进行空冷的回火处理。
用超声波检查如上所述制造的模具，确认火焰切断部有无异常。结果，根据本发明所制造的模具任何异常也没有发现。
表1
予热温度 表面温度基准500℃以下
切断火口 Ф14mm
使用的气体燃料 予热氧0.5Kg/cm2，切断氧7.8Kg/cm2屏蔽氧0.3Kg/cm2
切断速度 50mm/分～80mm/分
冷却时的尺寸收缩率 1％
如果采用本发明的车辆保险杠外覆体制作用的塑料注射成型模具的制造方法，在锻造后，立即火焰切断模具的凹部，然后实施热处理，缩短模具的制作时间而且节约模具的制作费用。
特别是，根据本发明，增加了对模具中心部的热处理效果，从而保证了模具曲面形成面的机械性能的均一，得到具有期望的品质的模具。

Claims (1)

1.一种车辆保险杠外覆体制作用的塑料注射成型模具的制造方法，其特征为，包含：
冶炼保险杠外覆体用模具材料用钢的炼钢工序；
铸造规定大小钢锭的铸锭工序；
对被铸造成钢锭的模具母材进行锻造成形的锻造工序；
在所述锻造后立即以相对凹部的粗加工面预留一定的加工余量的方式通过火焰切断除去所述凹部的部位的工序；
对包括通过所述火焰切断形成的凹部的火焰切断面在内的模具整体进行热处理的工序；
在所述热处理后，对包括所述火焰切断面的模具的全部表面进行粗加工的工序。
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