[發(fā)明專利]一種熱沖壓模具及其加工方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910473890.0
• 申請(qǐng)日: 2019-06-02
• 公開（公告）號(hào): CN110284044A
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張貴東;郭愛美;王凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天鑫精工科技（威海）有限公司
• 主分類號(hào): C22C33/04
• 分類號(hào): C22C33/04;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/22;C22C38/24;C22C38/38;C23C4/08;C23C4/129;C23C24/10;C21D1/26;C21D1/32;C21D6/00;C21D9/70
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本發(fā)明公開了一種熱沖壓模具及其加工方法，所述的模具包含以下重量百分比原料：C：0.55～0.75%；Si：0.35～0.45%；Mn：1.2～1.6%；Mo：2.2～3.5%；V：0.8～1.2%；Cr：0.15～0.35%；Bi：0.15～0.25%；Ge：0.1～0.2%;W 0.05?0.15%；Er：0.15～0.25%；Sr：0.05～0.15%；余量Fe。本發(fā)明通過在模具材料中引入Ge、W、Er、Sr等元素，再通過相對(duì)最優(yōu)化合金配比，再將激光重熔技術(shù)結(jié)合到模具的組織細(xì)微化處理中，使得模具具有極高的純凈度和致密度、組織非常細(xì)微均勻，制得的模具具有高硬度，極佳的抗熱磨損性、抗熱沖擊性、抗熱裂紋性能、熱穩(wěn)定性等，更好地滿足形狀復(fù)雜、高表面質(zhì)量和長(zhǎng)壽命要求之高端熱沖壓模具的要求，市場(chǎng)前景廣闊。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及模具材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種熱沖壓模具及其加工方法。

背景技術(shù)

模具工業(yè)是產(chǎn)品之母，是產(chǎn)品制造中最重要的基礎(chǔ)裝備工業(yè)，主要種類有塑料模、沖壓模、鑄造模、鍛模、擠壓模、玻璃模、拉絲模、橡膠模等，其中沖壓模具又可分為冷沖壓模和熱沖壓模等。模具材料是模具本體母材，是確保模具性能和品質(zhì)的基本關(guān)鍵因素，模具鋼根據(jù)用途及使用條件，可以分為塑料模具鋼、熱作模具鋼、冷作模具鋼及高速鋼等，熱作鋼根據(jù)具體用途又可壓鑄及鑄造模具鋼、熱鍛模具鋼、熱擠壓模具鋼、熱沖壓模具鋼等。

熱沖壓成形技術(shù)，是將硼鋼鋼板(初始強(qiáng)度為500～700MPa)加熱至奧氏體化狀態(tài)，快速轉(zhuǎn)移到模具中高速?zèng)_壓成形，在保證一定壓力的情況下，制件在模具本體中以大于27℃/s的冷卻速度進(jìn)行淬火處理，保壓淬火一段時(shí)間，以獲得具有均勻馬氏體組織的超高強(qiáng)鋼零件的成形方式。熱沖壓成形的優(yōu)點(diǎn)：熱沖壓零件具備超高強(qiáng)度，減輕材料重量從而有效減輕整機(jī)重量；同時(shí)改善沖壓成形性，提高零件尺寸精度，提高表面硬度、抗凹性和耐腐蝕性；另外還降低成型壓力機(jī)機(jī)噸位等等。

當(dāng)前，國內(nèi)常用的熱沖壓模具材料主要分為如下幾類：(1)以H13和DIEVAR為代表的通用性熱作模具鋼，該類型的熱作模具鋼具有優(yōu)異的強(qiáng)韌比和抗熱疲勞性能，然而其高溫穩(wěn)定性能較差，高溫摩擦磨損性能不佳，使用過程中模具表面易拉毛，因而不能滿足變強(qiáng)度熱沖壓模具鋼所需的性能要求。(2)以HOTVAR和CR7V為代表的熱沖壓模具鋼，該類型的熱沖壓模具鋼具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性能，高溫摩擦磨損性能，然而其韌性較差，抗裂紋擴(kuò)展能力不佳，使用過程中模具易開裂失效，因而不能滿足變強(qiáng)度熱沖壓模具鋼所需的性能要求。(3)以HTCS-130為代表的高熱導(dǎo)率熱沖壓模具鋼，該類型的熱沖壓模具鋼具有極高的熱導(dǎo)率，良好的韌性，然而其高溫摩擦磨損性能不足，使用過程中模具表面極易拉毛，因而不能滿足熱沖壓模具鋼所需的性能要求。

目前市場(chǎng)上常用的熱沖壓模具鋼均難以滿足熱沖壓技術(shù)的嚴(yán)苛要求，因此，理想的熱沖壓模具材料應(yīng)具有較高的導(dǎo)熱率、熱強(qiáng)度、耐磨損、沖擊韌性、淬透性和熱穩(wěn)定性和抗冷熱疲勞性能等。

以上背景技術(shù)內(nèi)容的公開僅用于輔助理解本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思及技術(shù)方案，其并不必然屬于本專利申請(qǐng)的現(xiàn)有技術(shù)，在沒有明確的證據(jù)表明上述內(nèi)容在本專利申請(qǐng)的申請(qǐng)日已經(jīng)公開的情況下，上述背景技術(shù)不應(yīng)當(dāng)用于評(píng)價(jià)本申請(qǐng)的新穎性和創(chuàng)造性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種具有較高的導(dǎo)熱率、熱強(qiáng)度、耐磨損、沖擊韌性強(qiáng)、熱穩(wěn)定性好和抗冷熱疲勞性能優(yōu)異的熱沖壓模具材料及其加工方法。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種熱沖壓模具，所述的模具包含以下重量百分比原料：C：0.55～0 .75%；Si：0 .35～0.45%；Mn：1.2～1 .6%；Mo： 2.2～3.5%；V：0.8～1.2%；Cr：0.15～0.35%；Bi：0.15～0.25%；Ge：0.1～0.2%;W 0.05-0.15%；Er：0.15～0.25%；Sr：0.05～0.15%；余量Fe。

本發(fā)明所述熱沖壓模具的加工方法，包括如下步驟：