[發(fā)明專利]一種高強鋼板熱沖壓成形模具的延壽方法與應(yīng)用

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811138485.5
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN109136480A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳曉春
• 申請（專利權(quán)）人: 上大鑫侖材料科技（上海）有限公司
• 主分類號: C21D1/18
• 分類號: C21D1/18;C21D1/773;C21D9/00;C23C8/26;C21D1/26;C23F17/00
• 代理公司: 上海精晟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

本發(fā)明公開了一種高強鋼板熱沖壓成形模具的延壽方法，包括真空熱處理步驟、模具預(yù)處理步驟、離子滲氮步驟和維護與保養(yǎng)步驟；還公開了上述延壽方法在汽車制造中的應(yīng)用。本發(fā)明有效地改善了汽車高強鋼板熱沖壓成形模具的抗拉毛性能、抗回火軟化性能和抗疲勞性能等，從而使汽車高強鋼板熱沖壓成形模具的使用壽命提高了2～3倍，滿足汽車制造業(yè)對高強鋼板熱沖壓成形模具高壽命高耐磨的使用要求，并且大大降低了模具用戶的模具成本，具有廣泛的市場應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及模具應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高強鋼板熱沖壓成形模具的延壽方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著全球?qū)?jié)能環(huán)保重視程度的增加，汽車行業(yè)開始注重汽車用材的選擇，在發(fā)現(xiàn)輕量化對環(huán)境污染有著很大的減緩作用后，汽車行業(yè)越來越追求更高質(zhì)量的、符合輕量化的材料，在汽車行業(yè)應(yīng)用廣泛的熱沖壓成形材料不但可以滿足材料性能的要求，還能夠減輕材料的厚度或者其他尺寸從而達(dá)到輕量化的要求，隨著社會的迅猛發(fā)展和汽車行業(yè)規(guī)模的擴大，對熱沖壓成形模具材料的要求也越來越高。

真空熱處理技術(shù)是真空技術(shù)與熱處理技術(shù)相結(jié)合的新型熱處理技術(shù)，通過氣體氛圍的控制，從而達(dá)到對熱處理質(zhì)量的提高。與模具材料的一般熱處理相比，真空熱處理可減少氧化、脫碳等，使模具表面更加的光亮干凈。離子滲氮是一種利用輝光放電現(xiàn)象增強金屬表面的熱處理工藝，可以顯著提高材料表面硬度，使其具備良好的耐磨性、耐蝕能力和抗疲勞性能，有滲氮時間快、滲氮溫度低、工件變形小等優(yōu)點。模具維護保養(yǎng)對模具壽命的提高有著極為重要的作用，有效及時的維護保養(yǎng)可以很好地提高模具使用壽命。

大多學(xué)者研究真空熱處理、離子滲氮各自對材料耐磨損、抗疲勞等性能的影響，劉靜安等對H13鋼進行真空熱處理研究，發(fā)現(xiàn)真空熱處理可以提高材料的壽命，彭文屹等在研究離子滲氮對H13鋼影響發(fā)現(xiàn)，離子滲氮會提高材料的耐磨性，從而改善模具的拉毛問題。針對模具可能產(chǎn)生的問題如粘模、脫模困難、凹痕、氣泡、毛邊等，還需要采用對應(yīng)的方式對模具進行修模；隨著使用時間的增加模具會累積應(yīng)力，為避免應(yīng)力集中最后導(dǎo)致模具開裂失效，此時，需要進行模具維護保養(yǎng)，但是在實際生產(chǎn)過程中很少有對這方面的重視，導(dǎo)致模具壽命沒有發(fā)揮出應(yīng)有的水平，一般熱沖壓成形模具材料壽命在10～15萬模次。隨著對熱沖壓成形模具材料需求的提升，很多學(xué)者如郭超、陳伊娜等都提出要注重對熱沖壓成形模具的維護保養(yǎng)，強調(diào)維護保養(yǎng)對模具壽命提高的重要性。然而，在模具實際生產(chǎn)過程中很少有真空熱處理、模具預(yù)處理、離子滲氮和模具維護保養(yǎng)整套集成技術(shù)，模具用戶都只是對某一方面重視，忽略了模具應(yīng)用過程的全鏈條技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種高強鋼板熱沖壓成形模具的延壽集成技術(shù)。通過真空熱處理、模具預(yù)處理、離子滲氮和模具維護保養(yǎng)整套集成技術(shù)，優(yōu)化工藝參數(shù)，從而提高模具的抗拉毛、抗軟化和抗疲勞等性能，大大延長模具的使用壽命。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明在第一方面提供了一種高強鋼板熱沖壓成形模具的延壽方法，包括以下步驟：

步驟1、真空熱處理：將經(jīng)粗加工后的高強鋼板熱沖壓成形模具的所有鑲塊在真空爐中加熱并保溫，然后進行高壓氣淬，待模具鑲塊冷卻后，再在真空爐中加熱、保溫，進行回火熱處理，調(diào)整模具鑲塊的硬度，以備精加工；

步驟2、模具預(yù)處理：將模具鑲塊進行烘烤，出爐冷卻后進行表面清潔，以獲得干凈的模具備用；

步驟3、離子滲氮：將模具的非通孔堵住，置于離子滲氮爐中進行等離子滲氮化學(xué)熱處理；

步驟4、維護與保養(yǎng)：當(dāng)模具表面出現(xiàn)拉毛、壓印或積屑瘤時，及時進行打磨拋光，然后將模具進行去應(yīng)力退火處理，并進行二次離子滲氮處理。