[发明专利]一种热冲压成形模具镶块的制备方法

说明书

本发明公开了一种热冲压成形模具镶块的制备方法，步骤如下：（1）在普通锻钢或铸钢基体上加工出随形冷却水道的下半部分形状，将与随形冷却水道形状相对应的铜合金管道安置在所述的下半部分形状处；（2）在所述基体和铜合金管道表面上进行过渡层的电弧增材制造，所述过渡层为铜合金材料；（3）将电弧增材完毕后的模具镶块高温回火后缓冷，并将过渡层机械加工到距离模具工作表面下1~2mm；（4）在经机加工后的过渡层表面上激光熔覆耐高温磨损的强化层，并对激光熔覆后的强化层进行机械加工，使其满足模具工作表面形状和尺寸精度要求。本发明方法既解决了随形冷却水道加工难的问题，而且还提高了冷却效率，降低了模具制造成本。

技术领域

本发明属于模具制备领域，具体涉及一种热冲压成形模具镶块的制备方法。

背景技术

热冲压模具的设计在热冲压成形工艺中占有重要的地位，板料的成形和淬火均在热冲压模具中完成，热冲压模具冷却水道的设计质量直接影响着模具的冷却效果。传统的冷却水道通常为直线型水道，当热冲压件形状复杂时，热冲压模具冷却均匀性差，冷却效率低，影响最终产品的质量和生产效率。根据热冲压成形模具冷却管道开设方式的不同，目前主要有钻孔式加工方法、镶拼式加工方法和预埋式铸造加工方法，但是现有冷却水道的加工方法存在加工困难、冷却效率低、制造成本高、模具镶块机械强度差等问题。

随形冷却水道是随模具型腔变化而变化的冷却水道，水道与模具型面的距离一致，冷却均匀性好，冷却效率高。公开号为CN10412905A的专利公开了一种带随形冷却水道注塑模具的制造方法，该方法是采用选择性激光溶化成型技术将金属粉末材料制造成随形冷却水道，将制造的随形冷却水道固定于浇注模具本体的浇注腔中，采用浇注成型技术将熔化的金属浇注成型模具本体，再在模具本体上浇注出型腔。该方法增强了冷却水道的传热效果，但是该方法制备的模具耐高温磨损性能一般，使用寿命不长，而且随形冷却水道加工方式复杂。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种热冲压成形模具镶块的制备方法，解决随形冷却水道加工困难的问题，而且该方法还能提高模具的使用寿命、降低模具的制造成本。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种热冲压成形模具镶块的制备方法，包括如下步骤：

（1）在普通锻钢或铸钢基体上加工出随形冷却水道的下半部分形状，将与随形冷却水道形状相对应的铜合金管道安置在所述的下半部分形状处；

（2）在所述基体和铜合金管道表面上进行过渡层的电弧增材制造，所述过渡层为铜合金材料；

（3）将电弧增材完毕后的模具镶块高温回火后缓冷，消除焊接残余应力，并将过渡层机械加工到距离模具工作表面下1~2mm；

（4）在经机加工后的过渡层表面上激光熔覆耐高温磨损的强化层，并对激光熔覆后的强化层进行机械加工，使其满足模具工作表面形状和尺寸精度要求。

作为优化，所述随形冷却水道的横截面为圆形、椭圆形或矩形。随形冷却水道可根据实际需要选择不同的形状，可以为横截面为圆形、椭圆形或矩形的形状，也可以为其他形状。

作为优化，所述过渡层材料焊至模具工作表面上下1mm的范围内。本发明过渡层为铜合金材料，热传导效率高、强度及韧性好，可以和铜合金管道配合，提高传热效率。

作为优化，所述强化层材料激光熔覆至模具工作表面上0.1~1mm。强化层可选择强硬度和韧性好的材料，为耐高温磨损性能层，在热冲压成形模具工作中起主要作用。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：