[發(fā)明專利]一種預(yù)應(yīng)力復(fù)合模的制作工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310472388.0
• 申請日: 2013-10-11
• 公開（公告）號: CN103481043A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李丕謙
• 申請（專利權(quán)）人: 玉環(huán)金科機(jī)電有限公司
• 主分類號: B23P15/24
• 分類號: B23P15/24
• 代理公司: 臺州市方圓專利事務(wù)所 33107
• 代理人: 蔡正保

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)械模具技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種復(fù)合模塊，特別是一種預(yù)應(yīng)力復(fù)合模的制作工藝。

背景技術(shù)

目前，公知的熱鍛模具構(gòu)造是由一種模具材料整體直接制造的，制造工藝大致是，模具鋼料坯粗加工，熱處理，精加工以及氮化等表面處理。傳統(tǒng)模塊是整體式結(jié)構(gòu)，使用壽命偏低；如果硬度偏高一些脆性增大，存在較大早期開裂風(fēng)險，從而只能犧牲使用硬度，增加韌性滿足使用要求。熱鍛由于是在高溫高壓力下進(jìn)行的加工，對模具及其模具材料等的要求十分苛刻，為了提高模具的質(zhì)量和使用壽命，模具材料需要有鎳、鎢、鉬等貴重金屬構(gòu)成，其價格十分昂貴。

然而熱鍛模具除了要求具有耐熱、耐磨性能外，由于鍛壓時壓應(yīng)力相對集中，則要求模具具有一定的韌性，而整體模具很難耐熱耐磨和沖擊韌性兩者兼顧，因此極易產(chǎn)生裂紋，隨著裂紋在整體模塊中的擴(kuò)展，將使整體模塊損傷甚至開裂，嚴(yán)重影響模塊的正常使用。

為了解決上述問題，中國專利提出了一種復(fù)合式模具[申請?zhí)?200520008072.7；公告號：CN2776657Y]，它包括外模和內(nèi)模，其中，外模由平面和曲面外模組成，外模為硬模，內(nèi)模為軟模，內(nèi)模貼在外模的平面外模和曲面外模的內(nèi)壁上，在內(nèi)模與外模之間設(shè)有繩，繩的一端與內(nèi)模固定在一起，繩的另一端與外模固定在一起，在外模的外壁設(shè)有支架。它在一定程度上增強(qiáng)了模具的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，延長了模具的使用壽命。

但是，上述復(fù)合式模具由于外模為硬模，內(nèi)模為軟模，在工作時，承載力較差，一旦沖擊力較大，在內(nèi)模發(fā)生較大形變時容易導(dǎo)致外模破裂，使用穩(wěn)定性不高，而且該模具在內(nèi)模與外模之間還設(shè)有繩，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，模具的制造周期較長。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的是針對上述問題，提供一種易于實施，模具開發(fā)周期短，開發(fā)制造成本相對低廉，且模具承載力強(qiáng)，使用壽命長的預(yù)應(yīng)力復(fù)合模塊制造方法。

本發(fā)明的另一目的是針對上問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，易于制造預(yù)應(yīng)力復(fù)合模塊，不需要分別對模芯和外模進(jìn)行機(jī)械切削加工，不需要再對模芯、外模的尺寸精度要求配合裝配。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案：本預(yù)應(yīng)力復(fù)合模塊的制造方法包括如下步驟：

A、模芯棒料：通過多向鍛造對模具鋼坯料加工制成設(shè)定橫截面且呈長條狀的模芯棒料，作為模芯材料；

B、復(fù)合澆鑄：通過普通的復(fù)合澆鑄工藝將外模材料澆鑄包覆模芯棒料的外側(cè)，并使得外模材料和模芯棒料兩種不同性能的材料牢固復(fù)合為一體式結(jié)構(gòu)的復(fù)合模棒料；

C、退火處理：復(fù)合模棒料坯料經(jīng)過退火軟化處理，一方面是降低坯料的硬度，可以進(jìn)行切割加工和機(jī)械加工，另一方面可以消除應(yīng)力；

D、下料切割：根據(jù)模塊使用需要，按照設(shè)定尺寸進(jìn)行切割，切割后得到復(fù)合模塊毛坯，另外根據(jù)模塊使用情況可以切割成帶曲線分型面的復(fù)合模塊；

E、淬火處理：通過熱處理工藝模芯達(dá)到更高的使用硬度，又能保證模芯硬度又高于外模硬度，并使外模既有較高韌性,又有較高強(qiáng)度的收縮預(yù)應(yīng)力,具有外模軟與模芯硬的一體式復(fù)合結(jié)構(gòu)。

熱作預(yù)應(yīng)力復(fù)合模塊分為模芯和外模組成，模芯為高性能熱作模具鋼，外模為高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力外套專用鋼，并通過真空復(fù)合鑄錠技術(shù)工藝創(chuàng)新，使模芯和外模兩部分有機(jī)融合，制造出各種型狀復(fù)合模棒料。熱處理工藝既保證了模芯達(dá)到更高的使用硬度，又能保證模芯硬度又高于外模硬度，并使外模既有較高韌性,又有較高強(qiáng)度的收縮預(yù)應(yīng)力,具有外軟內(nèi)硬的一體式復(fù)合結(jié)構(gòu)。此種復(fù)合一體式結(jié)構(gòu)非常適合制造熱鍛、紅沖、熱精鍛、熱溫擠，以及冷沖模等模具。從而使模塊具有更高的紅硬性、耐磨性、強(qiáng)韌性、抗龜裂、抗早期開裂等綜合性能有了質(zhì)的提高，可大大提高模塊的使用效率，有效降低生產(chǎn)承本；減少各種不可再生資源消耗浪費(fèi)，由粗放型向集約型，建立綠色低碳科學(xué)可持續(xù)發(fā)展。

預(yù)應(yīng)力復(fù)合模塊可為規(guī)則幾何形狀，如：橢圓形預(yù)應(yīng)力復(fù)合模塊、菱形預(yù)應(yīng)力復(fù)合模塊、方形預(yù)應(yīng)力復(fù)合模塊、長方形預(yù)應(yīng)力復(fù)合模塊等。提高模具制造的生產(chǎn)效率和材料利用率，縮短模具制造周期，贏合預(yù)應(yīng)力復(fù)合模塊的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，可以得到廣泛生產(chǎn)應(yīng)用。我們新研發(fā)熱作預(yù)應(yīng)力復(fù)合模塊可用于熱作模具和冷作模具，如：熱鍛、紅沖、熱精鍛、熱溫擠，以及冷沖模等。其最大的特點(diǎn)：與傳統(tǒng)模塊相同條件下，避免傳統(tǒng)模塊早期開裂風(fēng)險，可以提高模具的使用壽命數(shù)倍，降低生產(chǎn)單位成本，提高勞動效率。

通過鋸床或電火花切割對復(fù)合模棒料進(jìn)行切割，可以以此獲得所需尺寸模塊，且單個復(fù)合模棒料可根據(jù)需要切割成數(shù)個模塊，很好地提高了生產(chǎn)效率和材料的利用率。