[發(fā)明專利]一種高硬度壓鑄模具的制備工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711150831.7
• 申請(qǐng)日: 2017-11-18
• 公開（公告）號(hào): CN107916362A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張曉娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張曉娟
• 主分類號(hào): C22C37/10
• 分類號(hào): C22C37/10;C22C33/08;C21C1/08;B22C9/02;B22C9/22;B22D17/22
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于精密壓鑄模具加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高硬度壓鑄模具的制備工藝。

背景技術(shù)

隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展以及國產(chǎn)化進(jìn)程的加快，如汽車缸體、儀表盤、自動(dòng)擋變速箱殼體等大型、精密、復(fù)雜壓鑄件的需求量會(huì)愈來愈大，我國大型精密壓鑄模具經(jīng)過幾年的努力，已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，但與國外先進(jìn)國家還有一定的差距，在創(chuàng)新開發(fā)方面的投入仍顯不足，我國大型精密壓鑄模具創(chuàng)新開發(fā)能力的提升已經(jīng)嚴(yán)重滯后于生產(chǎn)能力的提高，因此，為了不斷滿足汽車行業(yè)的快速發(fā)展，為了保持精密性，要求壓鑄模具的硬度越高越好，這樣才能盡可能的不產(chǎn)生形變，但是由于目前對(duì)模具硬度的要求越來越高，因此，應(yīng)當(dāng)對(duì)大型精密壓鑄模具進(jìn)一步研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的問題，提供了一種高硬度壓鑄模具的制備工藝。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 一種高硬度壓鑄模具的制備工藝，包括以下步驟：

（1）按照以下重量比的成分配制原料，碳3.5-4.0%、氮0.25-0.45%、鎢0.02-0.04%、鎳2.2-2.6%、硅1.28-3.64%、鎂1.6-2.0%、錳0.65-0.85%、硼0.35-0.55%、鈷0.08-0.16%、鉬0.02-0.06%、鉍0.06-0.12%、鈹0.05-0.08%、鈦1.25-1.75%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；

（2）將上述原料混合后在溫度為80-95℃的條件下加熱15-20分鐘，然后將混合材料導(dǎo)入中頻感應(yīng)電爐內(nèi)；

（3）使中頻感應(yīng)電爐滿負(fù)荷加熱至400-450℃后，保持溫度，保溫2-4小時(shí)，然后通入溫度為50-60℃的氮?dú)饪焖俳禍刂?00-240℃，保持15-25分鐘；

（4）再次使中頻感應(yīng)電爐滿負(fù)荷加熱至950-1050℃使原料完全熔化，攪拌均勻后導(dǎo)入鐵水包中，加入球化劑在球化包內(nèi)發(fā)生球化反應(yīng)，扒渣后在砂箱內(nèi)進(jìn)行澆注，澆注速度為16-20kg/min，冷卻后得到成型模具。

作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述中頻感應(yīng)電爐在滿負(fù)荷加熱使電流頻率為2.5kHz。

作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述砂箱中型砂由以下重量份的原料混合而成：硅砂30-35份、莫來石砂6-10份、石灰8-15份、羧基丙烯酸樹脂4-6份、煤粉2-5份、硅藻土4-7份、水16-18份。

作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟（4）中采用JW-250型強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌20-30分鐘。

作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟（4）的冷卻過程包括3個(gè)階段，第一階段冷卻至115-125℃后保溫2-3小時(shí)；第二階段升溫至145-155℃后保溫25-35分鐘；第三階段降溫至95-105℃后保溫4-6小時(shí)，完成后自然冷卻即可。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明中通過對(duì)模具原料預(yù)處理并對(duì)鑄造工藝條件進(jìn)行控制，得到性能穩(wěn)定的高硬度壓鑄模具，所得產(chǎn)品適用于汽車缸體、儀表盤、自動(dòng)擋變速箱殼體等大型、精密、復(fù)雜壓鑄件，適用范圍廣，可規(guī)模化生產(chǎn)。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例 1

一種高硬度壓鑄模具的制備工藝，包括以下步驟：

（1）按照以下重量比的成分配制原料，碳3.8%、氮0.35%、鎢0.03%、鎳2.4%、硅2.46%、鎂1.8%、錳0.75%、硼0.45%、鈷0.12%、鉬0.04%、鉍0.08%、鈹0.06%、鈦1.55%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；

（2）將上述原料混合后在溫度為88℃的條件下加熱18分鐘，然后將混合材料導(dǎo)入中頻感應(yīng)電爐內(nèi)；

（3）使中頻感應(yīng)電爐滿負(fù)荷加熱至420℃后，保持溫度，保溫3小時(shí)，然后通入溫度為55℃的氮?dú)饪焖俳禍刂?20℃，保持20分鐘；

（4）再次使中頻感應(yīng)電爐滿負(fù)荷加熱至1000℃使原料完全熔化，攪拌均勻后導(dǎo)入鐵水包中，加入球化劑在球化包內(nèi)發(fā)生球化反應(yīng)，扒渣后在砂箱內(nèi)進(jìn)行澆注，澆注速度為18kg/min，冷卻后得到成型模具；

其中冷卻過程包括3個(gè)階段，第一階段冷卻至120℃后保溫2.5小時(shí)；第二階段升溫至150℃后保溫30分鐘；第三階段降溫至100℃后保溫5小時(shí)，完成后自然冷卻即可。

其中，所述中頻感應(yīng)電爐在滿負(fù)荷加熱使電流頻率為2.5kHz，所述步驟（4）中采用JW-250型強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌25分鐘。

其中，所述砂箱中型砂由以下重量份的原料混合而成：硅砂32份、莫來石砂8份、石灰12份、羧基丙烯酸樹脂5份、煤粉4份、硅藻土5份、水17份。