專利名稱：四工位凹模的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種凹模的加工方法，具體地指一種四エ位凹模的加工方法。
背景技術(shù)：
隨著國民經(jīng)濟(jì)和エ業(yè)化的發(fā)展，熱鍛模具加工軸轂產(chǎn)品的廠家已經(jīng)越來越多。近幾年，生產(chǎn)各種規(guī)格的 新產(chǎn)品廠家不斷面世，已經(jīng)使得熱鍛模具的市場供應(yīng)需求不斷的加大。目前，模具的使用壽命跟產(chǎn)品質(zhì)量一直是影響該類產(chǎn)品的關(guān)鍵因素，之前的模具生產(chǎn)エ藝所加工出來的產(chǎn)品，其使用壽命跟質(zhì)量一直都無法達(dá)到ー個理想的要求。給用戶使用帶來不便，也使用戶的生產(chǎn)成本無法得到有效的控制。其原因在干不能減少換模的次數(shù)，不能一次裝模后生產(chǎn)出更多的產(chǎn)品，不能有效的提高熱疲勞性能，從而也就無法控制生產(chǎn)廠家對模具使用成本的控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有加工方法加工出來的四エ位凹模使用壽命跟質(zhì)量不理想的缺陷，提供ー種能夠提高其綜合性能的四エ位凹模的加工方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計的四エ位凹模的加工方法，其包括以下步驟I)對坯料進(jìn)行普車加工，按照其最終產(chǎn)品外形尺寸留加工余量，然后進(jìn)行數(shù)控車加工內(nèi)孔部分，且孔尺寸留加工余量；2)對經(jīng)過數(shù)控車加工的坯料先進(jìn)行預(yù)熱處理，再進(jìn)行真空淬火和回火，得到硬度達(dá)到HRC4疒52度的凹模件；3)對凹模件進(jìn)行再次數(shù)控車加工，加工凹模件的圓錐臺底面并留加工余量，然后加工去除內(nèi)孔部分及凹模件的外形尺寸的余量，再對內(nèi)孔部分進(jìn)行拋光；4)對內(nèi)孔部分拋光后的凹模件進(jìn)行精加工；5)對精加工后的凹模件的表面進(jìn)行氮化處理，獲得所述四エ位凹摸。其中，所述步驟I)對坯料進(jìn)行普車加工，按照其最終產(chǎn)品外形尺寸留加工余量優(yōu)選為3mm，然后進(jìn)行數(shù)控車加工內(nèi)孔部分，且孔尺寸留加工余量優(yōu)選為1mm。所述步驟3)對凹模件進(jìn)行再次數(shù)控車加工，加工凹模件的圓錐臺底面并留加工余量優(yōu)選為0. 3^0. 4_，然后加工去除內(nèi)孔部分及外形尺寸的余量，再對凹模件的內(nèi)孔部分進(jìn)行拋光。所述步驟2)中預(yù)熱處理優(yōu)選采用溫球化退火エ藝將坯料加熱至86(T890°C保溫2h，降溫到740 760で恒溫4h，爐冷到490 510で出爐。所述步驟2)中真空淬火和回火的方法為對要求韌性為主的凹模件加熱溫度為102(Tl050°C，然后油冷或空冷，使其硬度達(dá)到HRC54 58度；然后進(jìn)行回火，回火進(jìn)行兩次，回火溫度為53(T560°C，使凹模件的硬度達(dá)到HRC48 52度。或者，所述步驟2)中真空淬火和回火的方法為對要求熱硬性為主的凹模件加熱溫度為105(T108(TC，然后油冷，使其硬度達(dá)到HRC56 58度；然后進(jìn)行回火，回火進(jìn)行兩次，回火溫度為56(T580°C，使凹模件的硬度達(dá)到HRC4疒49度。所述步驟4)中的精加工過程優(yōu)選包括如下エ序(I)以凹模件的圓錐臺頂面為基準(zhǔn)面，加工去除凹模件的圓錐臺底面的余量，然后磨凹模件的圓錐臺頂面見光；(2)對頂面見光后的凹模件進(jìn)行退磁；(3)對退磁后的凹模件進(jìn)行數(shù)銑，銑出凹模件的圓錐臺側(cè)面的溝槽、用于定位的扁及內(nèi)腔型；(4)然后在溝槽內(nèi)劃出各氣孔的位置線，再對確定位置的氣孔進(jìn)行穿孔加工； (5)穿孔加工后，切割溝槽，使其寬度達(dá)到4mm，然后拋光內(nèi)孔部分，使其粗糙度達(dá)到0. 8，并去除凹模件各處毛刺。所述四エ位凹模的氮化層厚度優(yōu)選為0. 2^0. 3mm。本發(fā)明的有益效果所提供的四エ位凹模的加工方法和現(xiàn)有加工方法比較，既有加工エ序的增加，又有原有加工エ序的改進(jìn)，主要體現(xiàn)在一、在步驟I)中增加數(shù)控車加工內(nèi)孔部分，且孔尺寸留加工余量優(yōu)選為1mm，以往的エ序安排是普車只將內(nèi)孔車成尖角后直接拿去淬火，這樣的缺點在于淬火后余量較大，不利于切削加工，刀片更容易磨損。在相同材料具有同等淬透性的情況下，切削余量過大，反倒使得待切削完余量后，有效工作面的表面硬度偏低，達(dá)不到理想的要求。ニ、在精加工過程中，增加了拋光內(nèi)孔部分的エ序，有效的提高了凹模內(nèi)孔的表面粗糙度。三、増加了氮化工序，有效的提高了表面硬度及耐磨性，并且抗結(jié)性得到了有效的提聞。此外，將傳統(tǒng)的淬火后冷卻方法由空冷改為油冷，縮短了冷卻時間，本發(fā)明方法所加工出來的四エ位凹模的使用壽命及產(chǎn)品的綜合性能得到了很大的提高。


圖I為四エ位凹模的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I的A— A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2中凹模件的圓錐臺底面的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為四エ位凹模的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)ー步的詳細(xì)描述。實施例I采用H13鋼鋼材為坯料的四エ位凹模的加工方法，包括以下步驟I)對坯料進(jìn)行普車加工，按照其最終產(chǎn)品外形尺寸留加工余量3mm，然后進(jìn)行數(shù)控車加工內(nèi)孔部分，且孔尺寸留加工余量Imm ；2)對經(jīng)過數(shù)控車加工的坯料先進(jìn)行預(yù)熱處理，再進(jìn)行真空淬火和回火，得到硬度達(dá)到HRC4疒52度的凹模件I ;
3)對凹模件I進(jìn)行再次數(shù)控車加工，加工凹模件的圓錐臺底面3并留加工余量0. 3mm,然后加工去除內(nèi)孔部分2及凹模件I的外形尺寸的余量，再對內(nèi)孔部分2進(jìn)行拋光；4)拋光 后，以凹模件I的圓錐臺頂面4為基準(zhǔn)面，加工去除凹模件I的圓錐臺底面3的余量，然后磨凹模件I的圓錐臺頂面4見光；5)對頂面見光后的凹模件I進(jìn)行退磁；6)對退磁后的凹模件I進(jìn)行數(shù)銑，銑出凹模件的圓錐臺側(cè)面5的溝槽6、用于定位的扁7及內(nèi)腔型8 ;7)然后在溝槽6內(nèi)劃出各氣孔9的位置線，再對確定位置的氣孔9進(jìn)行穿孔加工；8)穿孔加工后，切割溝槽6，使其寬度達(dá)到4mm，然后拋光內(nèi)孔部分2，使其粗糙度達(dá)到0. 8，并去除凹模件I各處毛刺；9)對除毛刺后的凹模件I的表面進(jìn)行氮化處理，獲得所述四エ位凹模，其外形結(jié)構(gòu)如圖r4所示，需要說明的是，由于溝槽6的寬度較小，所以在圖f 3中并未示出。其中，預(yù)熱處理采用溫球化退火エ藝將坯料加熱至86(T890°C保溫2h，降溫到740 760で恒溫4h，爐冷到500°C左右出爐。針對H13材料在預(yù)熱處理之前，可以進(jìn)行兩次前加熱，其溫度和時間分別為600 650で、40min，800 850で、40min，以減少加熱過程產(chǎn)生熱應(yīng)カ。真空淬火和回火的方法為對要求韌性為主的凹模件加熱溫度為102(Tl050°C，然后油冷或空冷，使其硬度達(dá)到HRC54 58度；然后進(jìn)行回火，回火進(jìn)行兩次，回火溫度為530 560で，使凹模件的硬度達(dá)到HRC48 52度。所獲得的四エ位凹模壽命40000模次左右，其具有高的強(qiáng)韌性、熱疲勞性和抗熱龜裂性，還有良好的抗氧化性和熱穩(wěn)定性。大大提高了其抗熱疲勞性能、抗高溫氧化性能和二次硬化效果，増加了熱穩(wěn)定性。實施例2采用H13鋼鋼材為坯料的四エ位凹模的加工方法，包括以下步驟I)對坯料進(jìn)行普車加工，按照其最終產(chǎn)品外形尺寸留加工余量3mm，然后進(jìn)行數(shù)控車加工內(nèi)孔部分，且孔尺寸留加工余量Imm ；2)對經(jīng)過數(shù)控車加工的坯料先進(jìn)行預(yù)熱處理，再進(jìn)行真空淬火和回火，得到硬度達(dá)到HRC4疒52度的凹模件I ;3)對凹模件I進(jìn)行再次數(shù)控車加工，加工凹模件的圓錐臺底面并留加工余量
0.4_，然后加工去除內(nèi)孔部分2及凹模件I的外形尺寸的余量，再對內(nèi)孔部分2進(jìn)行拋光；4)拋光后，以凹模件I的圓錐臺頂面4為基準(zhǔn)面，加工去除凹模件I的圓錐臺底面3的余量，然后磨凹模件I的圓錐臺頂面4見光；5)對頂面見光后的凹模件I進(jìn)行退磁；6)對退磁后的凹模件I進(jìn)行數(shù)銑，銑出凹模件的圓錐臺側(cè)面5的溝槽6、用于定位的扁7及內(nèi)腔型8 ;7)然后在溝槽6內(nèi)劃出各氣孔9的位置線，再對確定位置的氣孔9進(jìn)行穿孔加工；8)穿孔加工后，切割溝槽6，使其寬度達(dá)到4mm，然后拋光內(nèi)孔部分2，使其粗糙度達(dá)到0. 4，并去除凹模件I各處毛刺；9)對除毛刺后的凹模件I的表面進(jìn)行氮化處理，獲得所述四エ位凹模，其外形結(jié)構(gòu)如圖r4所示，需要說明的是，由于溝槽6的寬度較小，所以在圖f 3中并未示出。其中，預(yù)熱處理采用溫球化退火エ藝將坯料加熱至86(T890°C保溫2h，降溫到740 760で恒溫4h，爐冷到500°C左右出爐。針對H13材料在預(yù)熱處理之前，可以進(jìn)行兩次前加熱，其溫度和時間分別為600 650で、30min，800 850で、30min，以減少加熱過程產(chǎn)生熱應(yīng)カ。真空淬火和回火的方法為對要求熱硬性為主的凹模件加熱溫度為1050 1080で，然后油冷，使 其硬度達(dá)到HRC56 58度；然后進(jìn)行回火，回火進(jìn)行兩次，回火溫度為560 580で，使凹模件的硬度達(dá)到HRC4疒49度。所獲得的四エ位凹模平均壽命28000模次左右，其具有高的強(qiáng)韌性、熱疲勞性和抗熱龜裂性，還有良好的抗氧化性和熱穩(wěn)定性。大大提高了其抗熱疲勞性能、抗高溫氧化性能和二次硬化效果，増加了熱穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種四エ位凹模的加工方法，其特征在于包括以下步驟 1)對坯料進(jìn)行普車加工，按照其最終產(chǎn)品外形尺寸留加工余量，然后進(jìn)行數(shù)控車加工內(nèi)孔部分，且孔尺寸留加工余量； 2)對經(jīng)過數(shù)控車加工的坯料先進(jìn)行預(yù)熱處理，再進(jìn)行真空淬火和回火，得到硬度達(dá)到HRC4疒52度的凹模件； 3)對凹模件進(jìn)行再次數(shù)控車加工，加工凹模件的圓錐臺底面并留加工余量，然后加工去除內(nèi)孔部分及凹模件的外形尺寸的余量，再對內(nèi)孔部分進(jìn)行拋光； 4)對內(nèi)孔部分拋光后的凹模件進(jìn)行精加工； 5)對精加工后的凹模件的表面進(jìn)行氮化處理，獲得所述四エ位凹摸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的四エ位凹模的加工方法，其特征在于所述步驟I)對坯料進(jìn)行普車加工，按照其最終產(chǎn)品外形尺寸留加工余量3mm，然后進(jìn)行數(shù)控車加工內(nèi)孔部分，且孔尺寸留加工余量1mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的四エ位凹模的加工方法，其特征在于所述步驟3)對凹模件進(jìn)行再次數(shù)控車加工，加工凹模件的圓錐臺底面并留加工余量0. 3^0. 4mm，然后加工去除內(nèi)孔部分及外形尺寸的余量，再對凹模件的內(nèi)孔部分進(jìn)行拋光。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的四エ位凹模的加工方法，其特征在于所述步驟2)中預(yù)熱處理采用溫球化退火エ藝將坯料加熱至86(T890°C保溫2h，降溫到74(T760°C恒溫4h，爐冷到490 510で出爐。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的四エ位凹模的加工方法，其特征在于所述步驟2)中真空淬火和回火的方法為對要求韌性為主的凹模件加熱溫度為102(Tl050°C，然后油冷或空冷，使其硬度達(dá)到HRC54 58度；然后進(jìn)行回火，回火進(jìn)行兩次，回火溫度為53(T560°C，使凹模件的硬度達(dá)到HRC48 52度。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的四エ位凹模的加工方法，其特征在于所述步驟2)中真空淬火和回火的方法為對要求熱硬性為主的凹模件加熱溫度為105(T108(TC，然后油冷，使其硬度達(dá)到HRC56 58度；然后進(jìn)行回火，回火進(jìn)行兩次，回火溫度為56(T580°C，使凹模件的硬度達(dá)到HRC4疒49度。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的四エ位凹模的加工方法，其特征在于所述步驟4)中的精加エ過程包括如下エ序 (1)以凹模件的圓錐臺頂面為基準(zhǔn)面，加工去除凹模件的圓錐臺底面的余量，然后磨凹模件的圓錐臺頂面見光； (2)對頂面見光后的凹模件進(jìn)行退磁； (3)對退磁后的凹模件進(jìn)行數(shù)銑，銑出凹模件的圓錐臺側(cè)面的溝槽、用于定位的扁及內(nèi)腔型； (4)然后在溝槽內(nèi)劃出各氣孔的位置線，再對確定位置的氣孔進(jìn)行穿孔加工； (5)穿孔加工后，切割溝槽，使其寬度達(dá)到4mm，然后拋光內(nèi)孔部分，使其粗糙度達(dá)到0. 4^0. 8，并去除凹模件各處毛刺。
8.根據(jù)權(quán)利要求r7所述的四エ位凹模的加工方法，其特征在于所述四エ位凹模的氮化層厚度為0. 2^0. 3mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種四工位凹模的加工方法，包括普車加工、數(shù)控車加工、預(yù)熱處理、真空淬火和回火、再次數(shù)控車加工、及精加工和氮化處理步驟，通過對原有四工位凹模的工藝步驟的改進(jìn)和增加，使得四工位凹模的使用壽命及產(chǎn)品的綜合性能得到了很大的提高。
文檔編號B23P15/24GK102825438SQ20121031227
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月29日
發(fā)明者萬雙喜, 周華龍 申請人:湖北航天三江紅林機(jī)電科技有限公司