WO2018176904A1 - 一种高硬度精密雕刻刀模 - Google Patents

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Definitions

  • the engraving knife mold is heated to 660 ° C, kept for 18 minutes, then cooled to 555 ° C by compressed air in 23 seconds, then the engraving knife mold is cooled to 430 ° C with spray water, and then the knife mold is heated to 720 ° C, It was then cooled to 420 ° C and finally air cooled to room temperature.

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Abstract

一种高硬度精密雕刻刀模，其重量百分比成分为：C：0.27～0.29％，Si：1.3～1.5％，Mn：1.3～1.5％，P：0.013～0.015％，S：0.005～0.007％，Nb：0.025～0.027％，Ti：0.073～0.075％，Ni：0.2～0.4％，Mo：1.1～1.3％，Cu：0.3～0.5％，Al：0.11～0.13％，余量为Fe和杂质；高硬度精密雕刻刀模热处理工艺包括以下步骤：（一）将雕刻刀模加热到850-870℃，保温11-13分钟，在10-13秒内水冷至650-670℃，空冷10-13分钟，再将刀模加热到750-770℃，通过压缩空气快速冷却到350-370℃，空冷至室温；（二）将雕刻刀模加热到650-670℃，保温17-19分钟，在22-25秒内通过压缩空气冷至553-558℃，采用喷雾状水将雕刻刀模冷至420-450℃，将刀模加热到710-730℃，水冷至410-430℃，空冷至室温。

Description

一种高硬度精密雕刻刀模 技术领域
本发明涉及一种模具，具体的说是一种韧性、切削性和耐磨性优异的高硬度精密雕刻刀模。
背景技术
雕刻刀模在模切行业中比较常用的产品，一般用于冲压出所需的模切产品的形状。其精度较高。相对于激光刀模，雕刻刀模的精度更高，可控制在±0.03MM，而激光刀模的精度在±0.1MM，其精度是显而易见的。但雕刻刀模的加工时间比激光刀模要多2倍以上，其材料工时消耗多，致使雕刻刀模的价格比传统刀模的价格高出好多。雕刻刀模一般是用50多度，8mm厚的钢料，更耐用，冲压次数更多，而且可以多次修刀锋。但具有精度高、不易变形等优点。相比蚀刻刀模，雕刻刀模是直接用机器清楚刀线周边余料，雕刻刀模如果稍微大点，雕刻刀模底板会弯且易变形。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提出一种高硬度精密雕刻刀模，可有效增加韧性、切削性、耐磨性和硬度。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种高硬度精密雕刻刀模，其重量百分比成分为：C：0.27～0.29％，Si：1.3～1.5％，Mn：1.3～1.5％，P：0.013～0.015％，S：0.005～0.007％，Nb：0.025～0.027％，Ti：0.073～0.075％，Ni：0.2～0.4％，Mo：1.1～1.3％，Cu：0.3～0.5％，Al：0.11～0.13％，余量为Fe和杂质。
高硬度精密雕刻刀模的热处理工艺，热处理工艺在雕刻工艺后进行，热处理工艺包括以下步骤：
㈠将雕刻刀模加热到850-870℃，保温11-13分钟，然后在10-13秒内水冷至650-670℃，然后空冷10-13分钟，再将刀模加热到750-770℃，然后通过压缩空气快速冷却到350-370℃，最后空冷至室温；
㈡将雕刻刀模加热到650-670℃，保温17-19分钟，然后在22-25秒内通过压缩空气冷至553-558℃，然后采用喷雾状水将雕刻刀模冷至420-450℃，再将刀模加热到710-730℃，然后水冷至410-430℃，最后空冷至室温。
本发明的有益效果是：本发明通过Ni和Cu的含量来改进雕刻刀模的切削性能；通过Nb、 Ti、Cr和Cu的含量来改进雕刻刀模的硬度，未经热处理前，经检测硬度可达HRC51-53；通过Nb、Ti、Ni、Cr和Al的含量来改进韧性，经检测韧性可达77-79J/cm 2；另外，由于雕刻刀模的制备需要机器清楚刀线周边余料，因此，在其成分的设计时，不能通过成分的控制来最大程度的提高其硬度，这样会增加雕刻难度，但雕刻刀模如果做的稍微大点，由于硬度不够，雕刻刀模底板会弯且易变形，因此，本发明通过后续的热处理来提高其硬度，本发明通过热处理工艺，使雕刻刀模具有更高的强度，经检测硬度可达HRC55-57，制度大规格的雕刻刀模后底板不易变形；另外，冲切材料大多含有胶类，需要其具有抗酸耐蚀性能，本发明通过后续的热处理可以提高其抗酸耐蚀性能，具有优异的抗酸耐蚀性能，获得了意想不到的技术效果，本发明雕刻刀模HIC性能，实验按照NACE TM0248-A实验溶液标准进行，(CTR)≤5％，(CSR)≤2％，(CLR)≤15％；SSC性能按ASTM G39标准进行四点弯曲试验，在NACE TM0177的A溶液中进行4点弯曲试验，试验时间720小时，试样加载应力为实际屈服强度的80％，试验后在10倍放大倍率下观察，试件样品厚度方向没有裂纹。
具体实施方式
实施例1
本实施例是一种高硬度精密雕刻刀模，其重量百分比成分为：C：0.27％，Si：1.3％，Mn：1.3％，P：0.013％，S：0.005％，Nb：0.025％，Ti：0.073％，Ni：0.2％，Mo：1.1％，Cu：0.3％，Al：0.11％，余量为Fe和杂质。
本实施例的高硬度精密雕刻刀模的热处理工艺，热处理工艺包括以下步骤：
㈠将雕刻刀模加热到850℃，保温11分钟，然后在10秒内水冷至650℃，然后空冷10分钟，再将刀模加热到750℃，然后通过压缩空气快速冷却到350℃，最后空冷至室温；
㈡将雕刻刀模加热到650℃，保温17分钟，然后在22秒内通过压缩空气冷至553℃，然后采用喷雾状水将雕刻刀模冷至420℃，再将刀模加热到710℃，然后水冷至410℃，最后空冷至室温。
经检测，本实施例硬度可达HRC55，测韧性可达77J/cm 2；雕刻刀模HIC性能，实验按照NACE TM0248-A实验溶液标准进行，(CTR)≤5％，(CSR)≤2％，(CLR)≤15％；SSC性能按ASTM G39标准进行四点弯曲试验，在NACE TM0177的A溶液中进行4点弯曲试验，试验时间720小时，试样加载应力为实际屈服强度的80％，试验后在10倍放大倍率下观察，试件样品厚度方向没有裂纹。
实施例2
本实施例是一种高硬度精密雕刻刀模，其重量百分比成分为C：0.28％，Si：1.4％，Mn：1.4％，P：0.014％，S：0.006％，Nb：0.026％，Ti：0.074％，Ni：0.3％，Mo：1.2％，Cu：0.4％，Al：0.12％，余量为Fe和杂质。
本实施例的高硬度精密雕刻刀模的热处理工艺，其热处理工艺包括以下步骤：
㈠将雕刻刀模加热到860℃，保温12分钟，然后在12秒内水冷至660℃，然后空冷12分钟，再将刀模加热到760℃，然后通过压缩空气快速冷却到360℃，最后空冷至室温；
㈡将雕刻刀模加热到660℃，保温18分钟，然后在23秒内通过压缩空气冷至555℃，然后采用喷雾状水将雕刻刀模冷至430℃，再将刀模加热到720℃，然后水冷至420℃，最后空冷至室温。
经检测，本实施例硬度可达HRC56，测韧性可达78J/cm 2；雕刻刀模HIC性能，实验按照NACE TM0248-A实验溶液标准进行，(CTR)≤5％，(CSR)≤2％，(CLR)≤15％；SSC性能按ASTM G39标准进行四点弯曲试验，在NACE TM0177的A溶液中进行4点弯曲试验，试验时间720小时，试样加载应力为实际屈服强度的80％，试验后在10倍放大倍率下观察，试件样品厚度方向没有裂纹。
实施例3
本实施例是一种高硬度精密雕刻刀模，其重量百分比成分为：C：0.29％，Si：1.5％，Mn：1.5％，P：0.015％，S：0.007％，Nb：0.027％，Ti：0.075％，Ni：0.4％，Mo：1.3％，Cu：0.5％，Al：0.13％，余量为Fe和杂质。
本实施例的高硬度精密雕刻刀模的热处理工艺，其热处理工艺包括以下步骤：
㈠将雕刻刀模加热到870℃，保温13分钟，然后在13秒内水冷至670℃，然后空冷13分钟，再将刀模加热到770℃，然后通过压缩空气快速冷却到370℃，最后空冷至室温；
㈡将雕刻刀模加热到670℃，保温19分钟，然后在25秒内通过压缩空气冷至558℃，然后采用喷雾状水将雕刻刀模冷至450℃，再将刀模加热到730℃，然后水冷至430℃，最后空冷至室温。
经检测，本实施例硬度可达HRC57，测韧性可达79J/cm 2；雕刻刀模HIC性能，实验按照NACE TM0248-A实验溶液标准进行，(CTR)≤5％，(CSR)≤2％，(CLR)≤15％；SSC性能 按ASTM G39标准进行四点弯曲试验，在NACE TM0177的A溶液中进行4点弯曲试验，试验时间720小时，试样加载应力为实际屈服强度的80％，试验后在10倍放大倍率下观察，试件样品厚度方向没有裂纹。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (8)

  1. 一种高硬度精密雕刻刀模，其特征在于：其重量百分比成分为：C：0.27～0.29％，Si：1.3～1.5％，Mn：1.3～1.5％，P：0.013～0.015％，S：0.005～0.007％，Nb：0.025～0.027％，Ti：0.073～0.075％，Ni：0.2～0.4％，Mo：1.1～1.3％，Cu：0.3～0.5％，Al：0.11～0.13％，余量为Fe和杂质。
  2. 如权利要求1所述的高硬度精密雕刻刀模，其特征在于：其重量百分比成分为：C：0.27％，Si：1.3％，Mn：1.3％，P：0.013％，S：0.005％，Nb：0.025％，Ti：0.073％，Ni：0.2％，Mo：1.1％，Cu：0.3％，Al：0.11％，余量为Fe和杂质。
  3. 如权利要求1所述的高硬度精密雕刻刀模，其特征在于：其重量百分比成分为C：0.28％，Si：1.4％，Mn：1.4％，P：0.014％，S：0.006％，Nb：0.026％，Ti：0.074％，Ni：0.3％，Mo：1.2％，Cu：0.4％，Al：0.12％，余量为Fe和杂质。
  4. 如权利要求1所述的高硬度精密雕刻刀模，其特征在于：其重量百分比成分为：C：0.29％，Si：1.5％，Mn：1.5％，P：0.015％，S：0.007％，Nb：0.027％，Ti：0.075％，Ni：0.4％，Mo：1.3％，Cu：0.5％，Al：0.13％，余量为Fe和杂质。
  5. 如权利要求1所述高硬度精密雕刻刀模的热处理工艺，所述热处理工艺在雕刻工艺后进行，其特征在于：所述热处理工艺包括以下步骤：
    ㈠将雕刻刀模加热到850-870℃，保温11-13分钟，然后在10-13秒内水冷至650-670℃，然后空冷10-13分钟，再将刀模加热到750-770℃，然后通过压缩空气快速冷却到350-370℃，最后空冷至室温；
    ㈡将雕刻刀模加热到650-670℃，保温17-19分钟，然后在22-25秒内通过压缩空气冷至553-558℃，然后采用喷雾状水将雕刻刀模冷至420-450℃，再将刀模加热到710-730℃，然后水冷至410-430℃，最后空冷至室温。
  6. 如权利要求5所述高硬度精密雕刻刀模的热处理工艺，其特征在于：所述热处理工艺包括以下步骤：
    ㈠将雕刻刀模加热到850℃，保温11分钟，然后在10秒内水冷至650℃，然后空冷10分钟，再将刀模加热到750℃，然后通过压缩空气快速冷却到350℃，最后空冷至室温；
    ㈡将雕刻刀模加热到650℃，保温17分钟，然后在22秒内通过压缩空气冷至553℃，然后采用喷雾状水将雕刻刀模冷至420℃，再将刀模加热到710℃，然后水冷至410℃，最后空冷至室温。
  7. 如权利要求5所述高硬度精密雕刻刀模的热处理工艺，其特征在于：所述热处理工艺包括以下步骤：
    ㈠将雕刻刀模加热到860℃，保温12分钟，然后在12秒内水冷至660℃，然后空冷12分钟，再将刀模加热到760℃，然后通过压缩空气快速冷却到360℃，最后空冷至室温；
    ㈡将雕刻刀模加热到660℃，保温18分钟，然后在23秒内通过压缩空气冷至555℃，然后采用喷雾状水将雕刻刀模冷至430℃，再将刀模加热到720℃，然后水冷至420℃，最后空冷至室温。
  8. 如权利要求5所述高硬度精密雕刻刀模的热处理工艺，其特征在于：所述热处理工艺包括以下步骤：
    ㈠将雕刻刀模加热到870℃，保温13分钟，然后在13秒内水冷至670℃，然后空冷13分钟，再将刀模加热到770℃，然后通过压缩空气快速冷却到370℃，最后空冷至室温；
    ㈡将雕刻刀模加热到670℃，保温19分钟，然后在25秒内通过压缩空气冷至558℃，然后采用喷雾状水将雕刻刀模冷至450℃，再将刀模加热到730℃，然后水冷至430℃，最后空冷至室温。
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