[发明专利]一种钢基冲压模具及其制备方法

权利要求书

1.一种钢基冲压模具的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:

步骤1，按照质量百分比分别称取以下组分，WC粉末55％～65％、Ta粉末10％-15％、Fe粉末3.5％～10％、石墨粉1％-2％和Ta丝20％～25％，以上各组分的质量百分比之和为100％；所述Ta丝的丝径为0.3mm-1mm，WC粉末的粒度为6μm-18μm，Ta粉末的粒度为5μm-10μm，Fe粉末的粒度为1μm-4μm，石墨粉的粒度为2μm-5μm；

步骤2，混料，将步骤1称取的WC粉末、Ta粉末、Fe粉末和石墨粉混合均匀，形成混合粉末，将混合粉末与塑化剂依次加入混炼机中进行混炼，形成混合物料；

步骤3，根据冲压模具的形状和尺寸将称取的Ta丝编织成Ta骨架(3)，冲压模具入口侧和底部的相邻Ta丝之间间距小于冲压模具侧面相邻Ta丝之间间距；

步骤4，根据冲压模具底部形状，选取上表面形状与冲压模具底部完全匹配、严密对接的钢基体(5)，将所述钢基体(5)放置于注射成型模具的下模具(6)内，在钢基体(5)表面放置一层硼箔夹层(4)，将Ta骨架(3)放置于硼箔夹层(4)上面；

步骤5，注射成型，将与所述下模具(6)相配合的上模具(2)放置于Ta骨架(3)上，通过注射成型机从上模具(2)的注射孔(1)中将混合物料注射于注射成型模具中，注射完毕后顶压保压一段时间进行脱模，即得冲压模具的预制件；

步骤6，将预制件放置于石墨模具内，石墨模具的上下表面与预制件上下面相贴合，将带有石墨模具的预制件放入烧结炉中依次进行脱脂和常压烧结，先将炉温从室温升至脱脂温度保温一段时间，完成脱脂；将炉温升至烧结温度保温一段时间，然后降温，最后随炉冷却至室温，取出脱模，即制得一种钢基冲压模具。

2.根据权利要求1所述的一种钢基冲压模具的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，采用混料机进行混料，混料过程中，混料机的转速为65r/min～75r/min，混料时间为3h～8h；混炼过程中，混炼机转速为88r/min～92r/min，混炼时间为1h～2h。

3.根据权利要求1所述的一种钢基冲压模具的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，混合粉末与塑化剂的质量百分比为99.3-99.6wt.％：0.4-0.7wt.％。

4.根据权利要求1所述的一种钢基冲压模具的制备方法，其特征在于，所述步骤5中，注射成型过程中，注射成型机的注射压力为60MPa-150MPa，注射温度为180-260℃，注射完毕后顶压保压1min～4min进行脱模。

5.根据权利要求1所述的一种钢基冲压模具的制备方法，其特征在于，所述步骤6中，预制件在真空或惰性保护气氛中进行脱脂和常压烧结。

6.根据权利要求5所述的一种钢基冲压模具的制备方法，其特征在于，所述步骤6中，脱脂温度为600-700℃，在脱脂温度下的保温时间为5h-10h。

7.根据权利要求6所述的一种钢基冲压模具的制备方法，其特征在于，所述步骤6中，常压烧结包括先将炉温升至1375-1450℃保温0.1-0.5h，再将炉温降至1000-1130℃保温1-8h，随后降温至800±10℃保温40-60min，最后随炉冷却至室温。

8.根据权利要求7所述的一种钢基冲压模具的制备方法，其特征在于，所述步骤6中，炉温的降温速率为5℃/min～10℃/min。