[发明专利]一种高强钢板热冲压成形模具的延寿方法与应用

说明书

本发明公开了一种高强钢板热冲压成形模具的延寿方法，包括真空热处理步骤、模具预处理步骤、离子渗氮步骤和维护与保养步骤；还公开了上述延寿方法在汽车制造中的应用。本发明有效地改善了汽车高强钢板热冲压成形模具的抗拉毛性能、抗回火软化性能和抗疲劳性能等，从而使汽车高强钢板热冲压成形模具的使用寿命提高了2～3倍，满足汽车制造业对高强钢板热冲压成形模具高寿命高耐磨的使用要求，并且大大降低了模具用户的模具成本，具有广泛的市场应用前景。

技术领域

本发明涉及模具应用技术领域，具体涉及一种高强钢板热冲压成形模具的延寿方法与应用。

背景技术

随着全球对节能环保重视程度的增加，汽车行业开始注重汽车用材的选择，在发现轻量化对环境污染有着很大的减缓作用后，汽车行业越来越追求更高质量的、符合轻量化的材料，在汽车行业应用广泛的热冲压成形材料不但可以满足材料性能的要求，还能够减轻材料的厚度或者其他尺寸从而达到轻量化的要求，随着社会的迅猛发展和汽车行业规模的扩大，对热冲压成形模具材料的要求也越来越高。

真空热处理技术是真空技术与热处理技术相结合的新型热处理技术，通过气体氛围的控制，从而达到对热处理质量的提高。与模具材料的一般热处理相比，真空热处理可减少氧化、脱碳等，使模具表面更加的光亮干净。离子渗氮是一种利用辉光放电现象增强金属表面的热处理工艺，可以显著提高材料表面硬度，使其具备良好的耐磨性、耐蚀能力和抗疲劳性能，有渗氮时间快、渗氮温度低、工件变形小等优点。模具维护保养对模具寿命的提高有着极为重要的作用，有效及时的维护保养可以很好地提高模具使用寿命。

大多学者研究真空热处理、离子渗氮各自对材料耐磨损、抗疲劳等性能的影响，刘静安等对H13钢进行真空热处理研究，发现真空热处理可以提高材料的寿命，彭文屹等在研究离子渗氮对H13钢影响发现，离子渗氮会提高材料的耐磨性，从而改善模具的拉毛问题。针对模具可能产生的问题如粘模、脱模困难、凹痕、气泡、毛边等，还需要采用对应的方式对模具进行修模；随着使用时间的增加模具会累积应力，为避免应力集中最后导致模具开裂失效，此时，需要进行模具维护保养，但是在实际生产过程中很少有对这方面的重视，导致模具寿命没有发挥出应有的水平，一般热冲压成形模具材料寿命在10～15万模次。随着对热冲压成形模具材料需求的提升，很多学者如郭超、陈伊娜等都提出要注重对热冲压成形模具的维护保养，强调维护保养对模具寿命提高的重要性。然而，在模具实际生产过程中很少有真空热处理、模具预处理、离子渗氮和模具维护保养整套集成技术，模具用户都只是对某一方面重视，忽略了模具应用过程的全链条技术。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种高强钢板热冲压成形模具的延寿集成技术。通过真空热处理、模具预处理、离子渗氮和模具维护保养整套集成技术，优化工艺参数，从而提高模具的抗拉毛、抗软化和抗疲劳等性能，大大延长模具的使用寿命。

本发明的技术方案如下：

本发明在第一方面提供了一种高强钢板热冲压成形模具的延寿方法，包括以下步骤：

步骤1、真空热处理：将经粗加工后的高强钢板热冲压成形模具的所有镶块在真空炉中加热并保温，然后进行高压气淬，待模具镶块冷却后，再在真空炉中加热、保温，进行回火热处理，调整模具镶块的硬度，以备精加工；

步骤2、模具预处理：将模具镶块进行烘烤，出炉冷却后进行表面清洁，以获得干净的模具备用；

步骤3、离子渗氮：将模具的非通孔堵住，置于离子渗氮炉中进行等离子渗氮化学热处理；

步骤4、维护与保养：当模具表面出现拉毛、压印或积屑瘤时，及时进行打磨抛光，然后将模具进行去应力退火处理，并进行二次离子渗氮处理。