[發明專利]一種齒輪復合塑性成形模具表面微形貌處理方法

有效

• 申請號: 201811461898.7
• 申請日: 2018-12-03
• 公開（公告）號: CN109158523B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 解玄;劉建芳;華希俊;尹必峰;張加力;朱翊航
• 申請（專利權）人: 常州江蘇大學工程技術研究院;南京江峰微特發動機科技有限公司;江蘇大學;南京蔚嵐環境技術研究院有限公司
• 主分類號: B21J13/02
• 分類號: B21J13/02;B21J3/00
• 代理公司: 常州市權航專利代理有限公司 32280
• 代理人: 印蘇華

本發明涉及一種齒輪復合塑性成形模具表面微形貌處理方法，S1、確定模具在加工中成形壓力較大區域，并在該成形壓力較大區域處加工微凹坑；S2、在微凹坑內填入納米二硫化鉬。本發明所述的微凹坑形貌，是根據模具的成形機理，選擇成形壓力最大區域加工出的表面微織構，以此作為潤滑介質的微存儲器，在邊界潤滑及貧油條件下能有效提供潤滑劑，改善精鍛齒輪在成形過程中的機械性能和摩擦潤滑性能，減少精鍛模具的磨損量，提高模具壽命；以及微形貌加工方法具有高效、精密可控、對環境無污染、成本低等眾多優勢。

技術領域

本發明涉及一種模具領域，具體涉及一種齒輪復合塑性成形模具表面微形貌處理方法。

背景技術

隨著工業技術的不斷發展，汽車、工程機械、軌道交通等領域對齒輪產品及其鍛造生產提出了精密、高效等要求。開發優質、高效、節能節材的塑性成形新工藝，實現“凈成形”與“近凈成形”，是當前塑性加工領域的發展趨勢。傳統的、單一的齒輪熱精鍛技術，由于溫度高材料變形抗力低、塑性好，成形力明顯降低，但是由于熱精鍛的溫度較高，材料易發生氧化、鍛件表面質量較差。而冷精鍛是在室溫狀態下進行的一種精鍛成形工藝，生產的零部件尺寸精確、表面質量好，但由于其是在室溫下進行的，材料變形抗力高且金屬流動困難，會導致在鍛造過程中成形載荷陡增，以及齒形角隅填充不滿等問題。為了能夠充分發揮熱、冷精鍛的優點，摒棄傳統熱、冷精鍛的缺點，逐漸形成了多工位熱/溫鍛-冷擠壓復合成形工藝，此方法能夠結合多種成形工藝的優點，解決單一工藝無法解決的成形缺陷和成形載荷高等缺點，并且此工藝能實現高速成形、高速傳輸，減少工序間的熱處理，節約了能源、場地與人員，是一種節能減耗的先進成形技術。

現有的技術，多用來提高精鍛模具表面質量，對于解決精鍛模具在成形過程中出現的齒輪上下角隅填充不滿的技術還較少。常用的提高模具型腔質量的方法有PVD法、CVD法、PCVD法、氣體氮化法、離子氮化法、激光表面強化、離子噴涂法等表面強化技術。這些表面強化技術在一定程度上改善了模具的型腔質量，提高了模具壽命，但是當模具型腔較為復雜時，就會對設備提出更高要求，常用的表面強化方法的實施就會受到一定程度上的限制，不利于大批量生產。

中國專利200410039671.5公開了一種模具表面強化處理方法，其處理方法是：先將模具進行去應力操作，隨后進行噴砂處理，通過此達到提高模具表面硬度的目的。此方法未能保證砂料的流通是否會造成模具型腔的損壞，降低模具使用壽命，且此方法工作環境較差、單位產量低。中國專利200710134551.7公開了一種激光毛化金屬塑性成形模具，它在模具表面通過激光毛化處理得到特定的毛化形貌，以提高模具表面的耐磨抗磨、潤滑減磨性能。但此方法并沒有針對精鍛模具在成形過程中出現的齒形填充不滿的問題提出具體的解決方法。中國專利201110148422.X公開了一種金屬塑性成形模具織構化自潤滑處理方法，以實現模具表面的潤滑性能的優化分布，改善材料的流動和模具的潤滑抗磨性能，提高模具壽命和制品質量，該方法并不能解決精鍛模具在成形過程中出現的上下角隅填充不完整的問題。中國專利201510359819.1公開了一種模具激光強化工藝，通過合理的激光強化工藝利用光纖激光器發出的激光束垂直照射模具，以實現用最經濟的方式提供模具性能改進的效果。但該種方法并沒有具體針對精鍛模具成形過程出現的各種問題，提出具體的解決方案。

發明內容

本發明的目的是提供一種齒輪復合塑性成形模具表面微形貌處理方法，具體內容如下：

一種齒輪復合塑性成形模具表面微形貌處理方法，

S1、確定多工位熱精鍛的下凹模在加工中成形壓力最大區域，并在該成形壓力最大區域處加工微凹坑；

S2、在微凹坑內填入納米二硫化鉬。

S3、在用于多工位熱精鍛預鍛工位和終鍛工位的上凸模和下凹模表面加工微凹槽；