[發(fā)明專利]玻璃模具的雙金屬口模及其制備方法

有效

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• 申請日: 2012-07-31
• 公開（公告）號: CN102775047A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戈劍鳴
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州東方模具科技股份有限公司
• 主分類號: C03B9/325
• 分類號: C03B9/325;C22C9/06;C22C19/03
• 代理公司: 常熟市常新專利商標(biāo)事務(wù)所 32113
• 代理人: 朱偉軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于玻璃模具及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種玻璃模具的雙金屬口模，并且還涉及其制備方法。

背景技術(shù)

如業(yè)界所知，玻璃模具是制造玻璃容器的重要裝備，而口模又是玻璃模具組件中控制玻璃容器口部成型的重要部件，由于口模的內(nèi)腔（習(xí)慣稱口模腔）與口環(huán)、套筒和沖頭等配合，而外部即背對內(nèi)腔的一側(cè)又與初模相配合，因此在成套玻璃模具的所有部件中，口模的配合面堪稱是最多的，并且精度要求嚴(yán)苛，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜。又，由于在玻璃容器的制造過程中，玻璃熔體在溫度只有在自1000℃降至600℃左右時(shí)才能保證玻璃坯料即玻璃容器雛形從初模中取出，經(jīng)倒立和翻轉(zhuǎn)（通常為180°）而運(yùn)送到成型模成型，在該過程中必須保證玻璃容器雛形在自身的重量下（自重力下）不能出現(xiàn)變形，因此要求口模具有良好的導(dǎo)熱性而藉以使玻璃熔體迅速冷卻；同時(shí)要求口模的內(nèi)腔具有優(yōu)異的冷熱交替的耐疲勞性能和耐磨性能，更具體地講，由于口模長期在1000-600℃之間承受著溫度交替的影響，因此要求其材質(zhì)具有較強(qiáng)的抗氧化性能以及高溫抗蠕變性能。特別是隨著玻璃容器制造機(jī)械的速度不斷提高，對口模的這種性能也日益嚴(yán)苛，以玻璃容器制造機(jī)械的機(jī)速8次/min為例，那么口模對玻璃容器雛形的口部成型的時(shí)間約為3-8S左右。

將口模本體的材料采用銅合金而藉以保障良好的熱傳遞效果并且將填充到口模本體的內(nèi)腔內(nèi)的材料采用鎳基合金而藉以保障耐高溫、抗氧化和抗蠕變性能是目前業(yè)界形成的共識。

已有技術(shù)通常采用等離子噴焊方式將鎳基合金材料結(jié)合到口模本體的內(nèi)腔，即在內(nèi)腔形成鎳基合金層，但是噴焊工藝存在以下缺憾：其一，由于等離子噴焊工藝要求嚴(yán)苛和技術(shù)難度較大，因此噴焊質(zhì)量難以保證，例如在使用過程出現(xiàn)噴焊層開裂是司空見慣的；其二，噴焊效率低下，不利于滿足工業(yè)化放大生產(chǎn)要求；其三，噴焊作業(yè)人員勞動強(qiáng)度大；其四，由于在噴焊前需對口模預(yù)熱，因此往往隨同模具入爐預(yù)熱，從而浪費(fèi)能源；其五，由于需要投入專用的噴焊設(shè)備并且需要具有熟練技能者操作，因此不僅增加設(shè)備投資而導(dǎo)致模具成本顯著增大，而且質(zhì)量的一致性難以保障，因?yàn)榭v使同一操作者，往往會因其經(jīng)驗(yàn)差異、責(zé)任感強(qiáng)弱差異、情緒和/或精神狀態(tài)的不同或稱變化而產(chǎn)生不同的噴焊質(zhì)量；其六，由于噴焊到內(nèi)腔中的鎳基合金層因其自身有失致密而出現(xiàn)不均勻、焊斑、氣孔和裂紋等，從而并不能使口模的使用壽命達(dá)到令人期望的程度。此外，作為口模本體的銅合金材料的化學(xué)元素及其質(zhì)量%的含量也通常被業(yè)界忽視，然而如果要使口模本體獲得理想的導(dǎo)熱性能，則其化學(xué)元素及其合理的質(zhì)量%是一個(gè)不可偏廢的重要因素。

鑒于上述已有技術(shù)存在的弊端，本申請人作了長期而有益的嘗試，終于找到了解決問題辦法，形成了下面將要介紹的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種無需依賴等離子噴焊的作業(yè)方式而將鎳基合金層與口模基體的內(nèi)腔可靠結(jié)合避免開裂而藉以使鎳基合金層的耐高溫、抗氧化、抗蠕變、抵抗瞬時(shí)熱沖擊和耐磨性能得以充分體現(xiàn)和有利于保障口模基體得以快速地將熱量向外界傳遞擴(kuò)散而藉以滿足玻璃機(jī)械成型機(jī)的高機(jī)速要求并且確保使用壽命的玻璃模具的雙金屬口模

本發(fā)明的另一任務(wù)在于提供一種有助于提高制造效率而藉以滿足工業(yè)化放大生產(chǎn)要求、有利于降低工人的操作強(qiáng)度、有益于避免受人為操作因素影響而藉以確保質(zhì)量的一致性效果、有善于節(jié)約能源和有便于保障所述玻璃模具的雙金屬口模的技術(shù)效果的全面體現(xiàn)的玻璃模具的雙金屬口模的制備方法。

本發(fā)明的任務(wù)是這樣來完成的，一種玻璃模具的雙金屬口模，包括口模基體和結(jié)合于口模基體的內(nèi)腔內(nèi)的鎳基合金鑲塊，所述的鎳基合金鑲塊以獨(dú)立的部件結(jié)合于所述內(nèi)腔內(nèi)，并且在該鎳基合金鑲塊背對鎳基合金鑲塊腔的一側(cè)以間隔狀態(tài)構(gòu)成有一組榫，該組榫在所述口模基體成形時(shí)以榫卯配合的方式與口模基體的所述內(nèi)腔構(gòu)成為一體，所述的口模基體為銅合金，并且該口模基體的化學(xué)元素組成及其質(zhì)量%為：8-10%的鋁，7.5-9.5%的鋅，14-16%的鎳，＜0.1%的硅，＜0.1%的錳，＜1.5%的鐵，其余為銅；所述的鎳基合金鑲塊的化學(xué)元素組成及其質(zhì)量%為：＜0.22%的碳，2.5-3.5%的硅，＜0.5%的鉻，＜0.2%的銅，＜0.5%的釩，1.5-2%的硼，≤1%的鐵，其余為鎳。

在本發(fā)明的一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的口模基體和所述的鎳基合金鑲塊的厚度比為8-12∶1。

在本發(fā)明的另一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的榫的長度為所述鎳基合金鑲塊的厚度的二分之一。