[發明專利]一種冷擠壓模具表面超快激光微織構自潤滑方法

有效

• 申請號: 202010025752.9
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111136383B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 王維濤;黃偉平;華希俊;彭銳;尹必峰;解玄
• 申請（專利權）人: 無錫市神力齒輪冷擠有限公司;江蘇大學
• 主分類號: B23K26/352
• 分類號: B23K26/352;C10M103/00;C10M103/02;C10M103/06;C10M177/00;C10N30/06
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良

1.一種冷擠壓模具表面超快激光微織構自潤滑方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

步驟（1）、軟件分析：

在冷擠壓模具成形過程中，采用金屬成形仿真軟件分析金屬流動狀態和模具表面區域的應力分布；

步驟（2）、確定織構化區域：

在凹模倒角處及其他金屬流動緩慢且應力較大區域加工較高密度的微凹坑織構，在凹模內壁和其它區域加工較低密度的微凹坑織構；

步驟（3）、加工微凹坑織構：

采用超快激光器在冷擠壓模具表面的不同區域根據設計好的織構參數加工不同密度的微凹坑織構；

步驟（4）、制備潤滑劑：

將自潤滑材料在100℃~140℃溫度下烘干2小時，按一定比例混合自潤滑材料制備復合固體潤滑劑；

步驟（5）、清洗模具表面并烘干；

步驟（6）、選擇填充工具：

選用易變形材料作為潤滑劑填充工具；

步驟（7）、形成自潤滑表面：

在凹模織構化區域和填充工具表面涂敷復合固體潤滑劑，并將填充工具放入凹模1中，壓力機下行帶動凸模擠壓填充工具，填充工具發生形變并膨脹，從而擠壓凹模內表面使得復合固體潤滑劑嵌入微凹坑織構中形成區域優化自潤滑表面。

2.根據權利要求1所述的一種冷擠壓模具表面超快激光微織構自潤滑方法，其特征在于，步驟（3）中微凹坑織構參數為直徑50um~100um，深度為4um~15um，密度為5%~40%。

3.根據權利要求1所述的一種冷擠壓模具表面超快激光微織構自潤滑方法，其特征在于，步驟（3）中超快激光器加工參數設為，脈寬為10fs~10ps，頻率為10mHZ~250kHZ，激光功率為4mW~12W，脈沖個數為1~10。

4.根據權利要求1或2所述的一種冷擠壓模具表面超快激光微織構自潤滑方法，其特征在于，在凹模倒角處及其他金屬流動緩慢且應力較大區域加工較高密度的微凹坑織構，其密度為20%～40%；在凹模內壁和其它區域加工較低密度的微凹坑織構，其密度為5%～20%。

5.根據權利要求1所述的一種冷擠壓模具表面超快激光微織構自潤滑方法，其特征在于，步驟（6）中采用氯丁橡膠類易變形的高彈性橡膠作為潤滑劑填充工具。

6.根據權利要求5中所述的一種冷擠壓模具表面超快激光微織構自潤滑方法，其特征在于，將氯丁橡膠類易變形的高彈性橡膠加工成與擠壓件結構類似的形狀，與凹模內壁保持0.5mm~1mm的間隙。

7.根據權利要求6所述的一種冷擠壓模具表面超快激光微織構自潤滑方法，其特征在于，步驟（7）中，填充復合固體潤滑劑時，壓力機載荷設為200KN~400KN，壓力機帶動凸模下行，擠壓氯丁橡膠類易變形的高彈性橡膠，使其膨脹變形擠壓凹模內壁，迫使復合固體潤滑劑嵌入凹模織構化區域，在凹模內壁形成區域自潤滑表面。