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CN114045423A - 一种热作合金锻造模具及其制造方法 - Google Patents

一种热作合金锻造模具及其制造方法 Download PDF

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CN114045423A CN202210043152.4A CN202210043152A CN114045423A CN 114045423 A CN114045423 A CN 114045423A CN 202210043152 A CN202210043152 A CN 202210043152A CN 114045423 A CN114045423 A CN 114045423A
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Abstract

本发明公开了一种热作合金锻造模具及其制造方法，包括以下质量分数的原料：80%的碳化钨和20%的钼；其中碳化钨的纯度为97%，钼的纯度为95%；其制造方法包括以下步骤：步骤S1：配料，将原料均匀混合；步骤S2：成型，使用油压机挤压成型；步骤S3：粗加工，使用车床粗加工；步骤S4：烧结，使用烧结炉高温烧结；步骤S5：粗磨，使用平面磨床进行粗磨；步骤S6：精磨，使用万能外圆磨床精磨；步骤S7：抛光，使用抛光设备进行抛光；步骤S8：检验，检测产品尺寸是否合格。本发明有效的解决了模具的耐磨性、耐腐蚀性不足等问题，提高了使用寿命，降低了生产成本，提高了产品质量。

Description

一种热作合金锻造模具及其制造方法
技术领域
本发明涉及锻造模具的技术领域，更具体地，涉及一种热作合金锻造模具及其制造方法。
背景技术
目前市面上的锻造模具大多采用的是在碳工钢的基础上加入合金元素而形成的钢种，经过使用后发现，这些锻造模具耐磨性和耐腐蚀性不足，老化快，使用寿命短，归结其原因主要是合金原料及组分含量匹配不合理，从而导致锻造模具的质量及使用情况不佳，频繁更换模具增加了生产成本；并且锻造模具生产过程复杂，生产环境条件不合理，导致工作效率低，产品质量不佳。
发明内容
本发明的目的是提供一种热作合金锻造模具及其制造方法，有效的解决了模具的耐磨性、耐腐蚀性不足等问题，提高了使用寿命，降低了生产成本，提高了产品质量。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种热作合金锻造模具，包括以下质量分数的原料：80%的碳化钨和20%的钼。
作为优选的，所述碳化钨的纯度为97%，所述钼的纯度为95%。
作为优选的，所述热作合金锻造模具的硬度为83HRA，密度为13.4g/cm³，抗弯强度为2800N/mm²。
一种热作合金锻造模具的制造方法，包括以下步骤：
步骤S1：配料，将碳化钨和钼按所述质量分数进行混合配比；
步骤S2：成型，将混合均匀的原料装入模腔中，利用150吨位的油压机进行挤压成型；
步骤S3：粗加工，检验步骤S2得到的毛坯的外观质量，使用车床进行粗加工，此时毛坯尺寸大于成品尺寸；
步骤S4：烧结，使用高温合金烧结炉加热升温到400℃，将挤压成型的毛坯放入炉中升温到1400℃-1450℃，持续恒温烧结24小时后，将温度降到400℃以下，出炉空冷；然后对挤压好的毛坯进行尺寸检测；
步骤S5：粗磨，将步骤S4得到的产品使用平面磨床加工平面达到工艺尺寸要求；
步骤S6：精磨，将步骤S5得到的产品使用万能外圆磨床精磨外径和内径达到成品尺寸；
步骤S7：抛光，将步骤S6得到的产品使用砂轮机床进行表面抛光；
步骤S8：检验，使用游标卡尺检验步骤S7得到的产品尺寸是否达标。
本发明的有益效果：
本发明的一种热作合金锻造模具及其制造方法，该锻造模具由包括碳化钨和钼的合金制造而成，碳化钨硬度大，化学性质稳定，提高合金的耐磨性和耐腐蚀性，添加钼则进一步提高合金的强度和耐磨性，从而使生产出的锻造模具的耐磨性和耐腐蚀性大幅提高，硬度可达83HRA，密度达到13.4g/cm³，抗弯强度达到2800N/mm²，有效的延长了锻造模具的使用寿命；其生产步骤简单、易操作，不仅提高了工作效率，并且还使产品质量得到了改善。
具体实施方式
为使本领域普通技术人员对本发明更好的理解，下面将结合具体实施例对本发明进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例提供的一种热作合金锻造模具，包括以下质量分数的原料：80%的碳化钨和20%的钼，其中，碳化钨的纯度为97%，钼的纯度为95%；碳化钨粉为黑色六方晶体，有金属光泽，硬度大，与金刚石硬度相近，化学性质稳定，提高合金的耐磨性和耐腐蚀性，添加钼则进一步提高合金的强度和耐磨性。
检验本实施例的热作合金锻造模具具有以下性能：硬度为83HRA，密度为13.4g/cm³，抗弯强度为2800N/mm²。
一种热作合金锻造模具的制造方法，包括以下步骤：
步骤S1：配料，将碳化钨和钼按上述质量分数进行混合配比；
步骤S2：成型，将混合均匀的原料装入模腔中，利用150吨位的油压机进行挤压成型；
步骤S3：粗加工，检验步骤S2得到的毛坯的外观质量，使用车床进行粗加工，此时毛坯尺寸大于成品尺寸；
步骤S4：烧结，使用高温合金烧结炉加热升温到400℃，将挤压成型的毛坯放入炉中升温到1400℃-1450℃，持续恒温烧结24小时后，将温度降到400℃以下，出炉空冷；然后对挤压好的毛坯进行尺寸检测；
步骤S5：粗磨，将步骤S4得到的产品使用平面磨床加工平面达到工艺尺寸要求；
步骤S6：精磨，将步骤S5得到的产品使用万能外圆磨床精磨外径和内径达到成品尺寸；
步骤S7：抛光，将步骤S6得到的产品使用砂轮机床进行表面抛光；
步骤S8：检验，使用游标卡尺检验步骤S7得到的产品尺寸是否达标。
本发明生产步骤简单，提高了工作效率，生产出的产品精度、光滑度更好，提高了产品质量。
本发明的热作合金锻造模具通过对材料的改善，使其耐磨性和耐腐蚀性更好，延长了使用寿命，其中，锻造模具的冲头由以前的每生产8千-1万件产品修复一次，提高到生产8-10万件产品修复一次，锻造模具的模套由以前的每生产1-2万件产品修复一次，提高到生产10-20万件产品修复一次。经过上述步骤的加工，本发明的热作合金锻造模具表面更光滑、精度更高，从而使用本发明模具生产出的锻件内外径表面光滑，精度也更好，公差由以前的0.4mm-0.8mm，降低到0.2mm-0.3mm。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种热作合金锻造模具，其特征在于，包括以下质量分数的原料：80%的碳化钨和20%的钼。
2.根据权利要求1所述的一种热作合金锻造模具，其特征在于，所述碳化钨的纯度为97%，所述钼的纯度为95%。
3.根据权利要求2所述的一种热作合金锻造模具，其特征在于，所述热作合金锻造模具的硬度为83HRA，密度为13.4g/cm³，抗弯强度为2800N/mm²。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的热作合金锻造模具的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：配料，将碳化钨和钼按所述质量分数进行混合配比；
步骤S2：成型，将混合均匀的原料装入模腔中，利用150吨位的油压机进行挤压成型；
步骤S3：粗加工，检验步骤S2得到的毛坯的外观质量，使用车床进行粗加工，此时毛坯尺寸大于成品尺寸；
步骤S4：烧结，使用高温合金烧结炉加热升温到400℃，将挤压成型的毛坯放入炉中升温到1400℃-1450℃，持续恒温烧结24小时后，将温度降到400℃以下，出炉空冷；然后对挤压好的毛坯进行尺寸检测；
步骤S5：粗磨，将步骤S4得到的产品使用平面磨床加工平面达到工艺尺寸要求；
步骤S6：精磨，将步骤S5得到的产品使用万能外圆磨床精磨外径和内径达到成品尺寸；
步骤S7：抛光，将步骤S6得到的产品使用砂轮机床进行表面抛光；
步骤S8：检验，使用游标卡尺检验步骤S7得到的产品尺寸是否达标。
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