一種制備耐磨塑料模具的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種模具的制造方法，具體涉及一種制備耐磨塑料模具的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]模具，工業(yè)生產(chǎn)上用以注塑、吹塑、擠出、壓鑄或鍛壓成型、冶煉、沖壓等方法得到所需產(chǎn)品的各種模子和工具。簡而言之，模具是用來成型物品的工具，這種工具由各種零件構(gòu)成，不同的模具由不同的零件構(gòu)成。它主要通過所成型材料物理狀態(tài)的改變來實(shí)現(xiàn)物品外形的加工。模具種類很多，根據(jù)加工對象和加工工藝可分為:①加工金屬的模具。②加工非金屬和粉末冶金的模具。包括塑料模(如注射模、壓塑模和擠塑模等)、橡膠模和粉末冶金模等。
[0003]由于模具成型面與被成型原料之間的各種物理及化學(xué)特性的應(yīng)訴，通常模具成型面與被成型原料之間的接觸面會出現(xiàn)很多問題，例如由于制備的塑料成型模具的模具鋼切削性能差，抗腐蝕性不強(qiáng)，使用一段時(shí)間后，模具的耐磨性能下降，而且模具放置一段時(shí)間后鏡面型腔會出現(xiàn)蝕點(diǎn)現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種塑料成型模具的制造
方法，工藝簡單、節(jié)約資源，進(jìn)一步提高了塑料成型模具的耐腐蝕性，耐磨性，大大節(jié)約了制造成本。
[0005]我們公開了一種制備耐磨塑料模具的方法，包括以下步驟:
(1)配備原材料模具鋼的化學(xué)組分，各組分的重量百分比為:
C 0.30 % -0.50%、Si 0.5 % -1.0 %、Cr 1.2 % -1.5%、Ni 0.3 % -0.8 %, Mo
0.3% -0.5%、MnO 0.15% -0.2%^ V 0.5%-0.8%、P 彡 0.035%，S 彡 0.055%，其余為 Fe和不可避免的雜質(zhì)；
C是影響鋼材強(qiáng)度的最主要元素之一，C含量越高強(qiáng)度越高，C含量要適當(dāng)按照要求中上限控制，所以生產(chǎn)時(shí)C含量控制在0.30 -0.50%范圍內(nèi)。
[0006]P在鋼中是一種易偏析元素，當(dāng)P含量大于0.035%時(shí)，P的偏析會急劇增加，并促使偏析帶硬度增加，導(dǎo)致鋼板的性能不均勻，根據(jù)產(chǎn)品性能要求和鋼廠實(shí)際工藝控制水平，生產(chǎn)時(shí)應(yīng)將P含量控制在0.035%以下。
[0007]Cr可以有效提高鋼材的抗腐蝕性和耐磨性，結(jié)合模具鋼的使用要求，實(shí)際生產(chǎn)將Cr含量控制在1.2-1.5%ο
[0008]Mo是非常有效的強(qiáng)化劑，可提高鋼的蠕變強(qiáng)度到能夠在600°C左右使用的程度，同時(shí)防止了回火脆性。
[0009](2)按照上述組分和重量百分比進(jìn)行配料，并將物料放入到真空脫氣爐中熔煉，鋼液熔煉溫度在1450-1650°C時(shí)，向鋼液內(nèi)加入氮化鉻鐵進(jìn)行熔煉；
(2)氮化鉻鐵能夠代替短缺的鎳進(jìn)行冶煉，節(jié)約成本，增強(qiáng)了模具鋼的耐腐蝕性。
[0010](3)將步驟(2)中熔煉后的鋼液澆筑鋼錠，然后將澆筑成型的模具鋼錠降溫至280-2900C，再加熱至670-770°C，保溫5_6小時(shí)，以30°C /小時(shí)冷卻至450°C，再進(jìn)行電渣重恪，進(jìn)一步精煉鋼徒；
(4)精煉后的電渣鋼錠脫模后降溫，降溫至280-300°C后將鋼錠初扎制成中間坯；對中間坯進(jìn)行修磨，修磨后的中間坯在680-7000C爐溫下進(jìn)行加熱，并在650°C時(shí)至少保溫
1.5-2小時(shí)后，再升溫，到達(dá)1250±10°(:后，繼續(xù)保溫至少2小時(shí)，之后出爐，對出爐后的中間坯采用成形乳制、展寬乳制、精乳乳制三個(gè)階段進(jìn)行乳制，制成模具鋼；
(5)將步驟(4)中制成的模具鋼進(jìn)行熱處理工藝，具體過程為:首先將模具鋼再真空爐內(nèi)預(yù)熱至600-650°C保溫1.5h，在加熱至800-850°C保溫1.5_2h ;再進(jìn)行淬火加熱，加熱溫度為1000-1020°C并保溫1-1.5h，然后油冷或者氣冷；最后進(jìn)行回火處理，連續(xù)回火處理三次，溫度控制300-550°C之間，且每次回火均是出爐后空冷至室溫再進(jìn)行下次回火；
(6)根據(jù)產(chǎn)品形狀將上述模具鋼板進(jìn)行切削加工和精加工成模具形狀；
(7)將模具放置空氣中冷卻至室溫。
[0011]作為優(yōu)選，所述步驟(I)中各化學(xué)成分的重量百分比為C 0.4%、Si 0.8%, Cr1.4%、Ni 0.7%、Mo 0.5%、MnO 0.18%、V 0.6%、P 彡 0.02% , S ^ 0.05%，其余為 Fe 和不可避免的雜質(zhì)；
為了確保模具鋼的耐磨性、耐腐蝕性及韌性都得到充分發(fā)揮，經(jīng)連續(xù)三次回火處理步驟(5)中三次回火溫度分別為380°C、400°C及250°C。
[0012]所述步驟(5)中，先對模具鋼進(jìn)行等溫球化退火后再進(jìn)行淬火。
[0013]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供的這種制備耐磨塑料模具的制造方法，工藝簡單、節(jié)約資源，通過對現(xiàn)有模具鋼的熱處理工藝進(jìn)行改進(jìn)，獲得的模具鋼的耐磨性、耐腐蝕性及韌性都得到充分發(fā)揮。進(jìn)一步提高了塑料成型模具的耐腐蝕性，耐磨性，大大節(jié)約了制造成本。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】進(jìn)一步闡明本發(fā)明。
[0015]實(shí)施例:
本實(shí)施例提供了一種制備耐磨塑料模具的方法，包括以下步驟:
(1)配備原材料模具鋼的化學(xué)組分，各組分的重量百分比為:C0.4%、Si 0.8%, Cr1.4%、Ni 0.7%、Mo 0.5%、MnO 0.18%、V 0.6%、P 彡 0.02% , S ^ 0.05%，其余為 Fe 和不可避免的雜質(zhì)；
(2)按照上述組分和重量百分比進(jìn)行配料，并將物料放入到真空脫氣爐中熔煉，鋼液熔煉溫度在1450-1650°C時(shí)，向鋼液內(nèi)加入氮化鉻鐵進(jìn)行熔煉；
(3)將步驟(2)中熔煉后的鋼液澆筑鋼錠，然后將澆筑成型的模具鋼錠降溫至280-2900C，再加熱至670-770°C，保溫5_6小時(shí)，以30°C /小時(shí)冷卻至450°C，再進(jìn)行電渣重恪，進(jìn)一步精煉鋼徒；
(4)精煉后的電渣鋼錠脫模后降溫，降溫至280-300°C后將鋼錠初扎制成中間坯；對中間坯進(jìn)行修磨，修磨后的中間坯在680-7000C爐溫下進(jìn)行加熱，并在650°C時(shí)至少保溫
1.5-2小時(shí)后，再升溫，到達(dá)1250±10°(:后，繼續(xù)保溫至少2小時(shí)，之后出爐，對出爐后的中間坯采用成形乳制、展寬乳制、精乳乳制三個(gè)階段進(jìn)行乳制，制成模具鋼；
(5)將步驟(4)中制成的模具鋼進(jìn)行熱處理工藝，具體過程為:所述步驟(5)中，先對模具鋼進(jìn)行等溫球化退火后再進(jìn)行淬火。首先將模具鋼再真空爐內(nèi)預(yù)熱至600-65(TC保溫
1.5h，在加熱至800-850°C保溫1.5_2h ;再進(jìn)行淬火加熱，加熱溫度為1000-1020°C并保溫1-1.5h，然后油冷或者氣冷；最后進(jìn)行回火處理，連續(xù)回火處理三次，溫度控制300-550°C之間，且每次回火均是出爐后空冷至室溫再進(jìn)行下次回火；為了確保模具鋼的耐磨性、耐腐蝕性及韌性都得到充分發(fā)揮，經(jīng)連續(xù)三次回火處理步驟(5)中三次回火溫度分別為380°C、400 °C 及 250 °C。
[0016](6)根據(jù)產(chǎn)品形狀將上述模具鋼板進(jìn)行切削加工和精加工成模具形狀；
(7)將模具放置空氣中冷卻至室溫。
[0017]本發(fā)明提供的這種制備耐磨塑料模具的制造方法，工藝簡單、節(jié)約資源，通過對現(xiàn)有模具鋼的熱處理工藝進(jìn)行改進(jìn)，獲得的模具鋼的耐磨性、耐腐蝕性及韌性都得到充分發(fā)揮。進(jìn)一步提高了塑料成型模具的耐腐蝕性，耐磨性，大大節(jié)約了制造成本。
[0018]以上例舉僅僅是對本發(fā)明的舉例說明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的保護(hù)范圍的限制，凡是與本發(fā)明相同或相似的設(shè)計(jì)均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種制備耐磨塑料模具的方法，其特征在于:包括以下步驟: 配備原材料模具鋼的化學(xué)組分，各組分的重量百分比為:C 0.30 % -0.50%、Si 0.5 % -1.0 %、Cr 1.2 % -1.5%、Ni 0.3 % -0.8 %, Mo0.3% -0.5%、MnO 0.15% -0.2%^ V 0.5%-0.8%、P 彡 0.035%，S 彡 0.055%，其余為 Fe和不可避免的雜質(zhì)； 按照上述組分和重量百分比進(jìn)行配料，并將物料放入到真空脫氣爐中熔煉，鋼液熔煉溫度在1450-1650°C時(shí)，向鋼液內(nèi)加入氮化鉻鐵進(jìn)行熔煉； 將步驟(2)中熔煉后的鋼液澆筑鋼錠，然后將澆筑成型的模具鋼錠降溫至280-290°C，再加熱至670-770°C，保溫5-6小時(shí)，以30°C /小時(shí)冷卻至450°C，再進(jìn)行電渣重熔，進(jìn)一步精煉鋼錠； 精煉后的電渣鋼錠脫模后降溫，降溫至280-300°C后將鋼錠初扎制成中間坯；對中間坯進(jìn)行修磨，修磨后的中間坯在680-700°C爐溫下進(jìn)行加熱，并在650°C時(shí)至少保溫1.5-2小時(shí)后，再升溫，到達(dá)1250±10°C后，繼續(xù)保溫至少2小時(shí)，之后出爐，對出爐后的中間坯采用成形乳制、展寬乳制、精乳乳制三個(gè)階段進(jìn)行乳制，制成模具鋼； 將步驟(4)中制成的模具鋼進(jìn)行熱處理工藝，具體過程為:首先將模具鋼再真空爐內(nèi)預(yù)熱至600-650°C保溫1.5h，在加熱至800-850°C保溫1.5_2h ;再進(jìn)行淬火加熱，加熱溫度為1000-1020°C并保溫1-1.5h，然后油冷或者氣冷；最后進(jìn)行回火處理，連續(xù)回火處理三次，溫度控制300-550°C之間，且每次回火均是出爐后空冷至室溫再進(jìn)行下次回火； 根據(jù)產(chǎn)品形狀將上述模具鋼板進(jìn)行切削加工和精加工成模具形狀； 將模具放置空氣中冷卻至室溫。2.如權(quán)利要求1所述的一種制備耐磨塑料模具的方法，其特征在于:所述步驟(I)中各化學(xué)成分的重量百分比為 C 0.4%、Si 0.8%、Cr L4%、Ni 0.7%,Mo 0.5%、MnO 0.18%、V 0.6%、P ^ 0.02%，S彡0.05%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。3.如權(quán)利要求1所述的一種制備耐磨塑料模具的方法，其特征在于:步驟(5)中三次回火溫度分別為380°C、400°C及250 °C。4.如權(quán)利要求1所述的一種制備耐磨塑料模具的方法，其特征在于:所述步驟(5)中，先對模具鋼進(jìn)行等溫球化退火后再進(jìn)行淬火。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種模具的制備方法，具體提供了一種制備耐磨塑料模具的方法包括配備模具鋼的化學(xué)組分、熔煉、澆筑鋼錠、電渣重熔、軋制、熱處理、切削加工得到模具。本發(fā)明提供的這種制備耐磨塑料模具的制造方法，工藝簡單、節(jié)約資源，制造出的塑料模具耐磨損且抗氧化，壽命長，提高了模具生產(chǎn)出產(chǎn)品的質(zhì)量，生產(chǎn)成本低。
【IPC分類】C21D1/18, C22C38/46, B23P15/24
【公開號】CN105112802
【申請?zhí)枴緾N201510568438
【發(fā)明人】朱余宏, 胡麗亞
【申請人】滁州迪蒙德模具制造有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年9月9日