[发明专利]汽车覆盖件冷冲压模具的修复方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车覆盖件冷冲压模具的修复方法，特别涉及粉末冶金喷涂及高频处理工艺，属冶金技术领域。

背景技术

在汽车制造业中，冲压工艺是一种重要的板料成形方法，应用非常广泛。板料冲压成形时，模具和板料表面都是凸凹不平的，尤其是模具表面会有一些瑕点，板料和模具的真实接触面由这些微凸体间的点接触组成。模具和板料相对滑动时，接触点的载荷远远大于平均载荷，同时造成较大的挤压力，使接触点的摩擦切应力急剧增大。由于板料的硬度较模具要低，在简单的机械作用下，最终板料的突出部脱落下来形成碎片附着到模具表面的凹部。随着冲压次数的增加，附着不断进行，碎片的积累越来越严重，形成强度和硬度都很高的粘结瘤，轻者使成形件表面划伤，重者使成形件拉毛，产生犁沟甚至破裂。拉毛缺陷会导致废品率上升以及修模费用增加，给生产带来很大的影响。丰田汽车公司做过统计，在生产修模中，因粘着而造成工件拉毛以至需要修模的所占比例高达71％。在轿车车身制造过程中，对覆盖件表面拉毛缺陷要求十分严格，因为其上任何微小的拉毛缺陷都会在涂漆后引起光线的漫反射而损坏漆层外观、鲜映性、光泽、颜色等。

中国发明专利《一种修复模具的焊合工艺》(申请号：200310106328.3)涉及一种对磨损超限或产生裂纹的模具进行修复的焊合工艺。该工艺先预热模具；再使用喷焊枪将合金粉末与氧/乙炔混合燃烧后在模具待加工面喷上合金粉末作底粉，然后加热合金粉末底粉，并点喷合金粉末，使合金粉末与模具熔化结合为一体，最后再对模具修复面进行光洁度处理。但该工艺所述粉末需要10成份，处理后焊合层表面维氏硬度在650～720HV之间。发明专利《激光修复发动机制件报废模具用合金粉末和制法及应用》(申请号：200710200636.0)公开了一种激光熔覆修复发动机制件报废模具用合金粉末和制法及应用，按照重量组分由C、Cr、Si、B、Fe和Ni制备而成。利用该工艺激光熔覆粉末材料后，所形成的涂层中无裂纹孔洞产生，从而大大降低了熔覆层的开裂敏感性，特别适合航空发动机制件报废模具的修复。而且本发明所用的合金粉末材料流动性好，可用于报废的低、中碳钢或低、中碳合金钢制件的激光熔覆修复。但该工艺所修复的工件表面维氏硬度低于400HV。发明专利《FE-AL金属间化合物/AL₂O₃陶瓷复合涂层及其制备方法》(申请号：200810047352.7)公开了一种Fe-A1金属间化合物/AL₂O₃陶瓷复合涂层及其制备方法，其特征在于：在钢基材料表面有Fe-A1金属间化合物/AL₂O₃陶瓷复合涂层，涂层总厚度0.1mm～2mm，涂层内微弧氧化AL₂O₃陶瓷涂层厚度50～200mm。采用热喷涂方法，在钢基材料(电极)表面获得铝涂层，经过热处理后，在铝涂层和型腔表面间界面上及铝层内反应形成FeAl₂和FeAl相，使涂层和型腔之间产生冶金结合；再经过微弧氧化处理，在涂层表面获得AL₂O₃陶瓷膜层。陶瓷复合涂层硬度达到1200HV以上，复合涂层和型腔之间的结合强度达到250MPA以上，耐磨性是W18CR4V钢(64HRC)的3倍，热疲劳寿命比H13钢(47HRC)提高2倍。可以广泛应用于压铸模的表面处理以及型腔因磨损尺寸超差失效模具的修复，延长压铸模的使用寿命。但该工艺最适合于小尺寸模具的修复，对于大尺寸的汽车覆盖件冷冲压模具的修复显得不足。

发明内容

本发明的目的在于克服背景技术所述的不足，提供一种针对于大尺寸的汽车覆盖件冷冲压模具的修复方法，该方法基于反应喷涂原理，通过氧——乙炔火焰、等离子或超音速火焰等热喷涂方法，在待修复模具的型面上制备出Mo2FeB2/α-Fe复合涂层，复合涂层经过高频感应加热后，涂层中熔化的金属原子和模具基体表面的金属原子发生剧烈的混合作用，生成一个冶金结合区，形成冶金结合界面。

本发明的技术方案是：汽车覆盖件冷冲压模具的修复方法，其特征在于：通过反应喷涂方法，在待修复模具的型面上制备出Mo2FeB2/α-Fe复合涂层，该涂层经过高频感应加热，其熔化的金属原子和模具基体表面的金属原子生成一个冶金结合区，形成冶金结合界面，有利于增强涂层与与模具的结合强度，有利于提高涂层表面硬度，达到延长模具工作周期，提高模具使用寿命目的。