[发明专利]一种薄壁铜基合金玻璃模具的制备方法

说明书

本发明属于铜基合金玻璃模具制备技术领域，涉及一种薄壁铜基合金玻璃模具的制备方法，包括步骤一热旋压；步骤二固溶热处理；步骤三冷旋压；步骤四时效热处理；步骤五机械加工二加工至成品。本发明采用热旋压和冷旋压工艺，旋后的金属纤维连续完整，晶粒被延伸变长变细，使得旋后金属的力学性能得到提高，并且旋压加工后金属表面不需或只需少量切削加工，甚至可直接旋压至成品，材料利用率高；根据铜基合金材料的性能处理发挥出铜基合金材料的最佳力学性、硬度、热疲劳性能等的性能，使得材料具有最佳的服役寿命；单次加工工艺可生产多件铜合金模具，工艺路线简单、加工效率高、材料利用率高。

技术领域

本发明属于铜基合金玻璃模具制备技术领域，尤其涉及一种薄壁铜基合金玻璃模具的制备方法。

背景技术

玻璃模具是用来生产玻璃制品的重要工具装备，玻璃模具的产品质量直接决定玻璃制品的质量。玻璃模具在使用过程中一直与高温熔融态玻璃直接接触，玻璃模具在接触到玻璃后会产生复杂多变的物理反应和化学反应，同时玻璃模具与玻璃产品之间还会产生反复的摩擦，这就要求玻璃模具具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损及良好的导热性能、抗氧化能力和抗热疲劳能力，以保证最终生产出来的玻璃制品的外观、性能和使用寿命符合要求，而铜基合金模具可满足上述要求。

薄壁铜基合金玻璃模具是使用较多的模具，常规生产工艺一般为熔铸-热锻-固溶热处理-冷锻-时效热处理-机械加工，工序较长，材料损耗多，并且在机加工过程中薄壁铜合金玻璃模具易发生加工变形，需要多种不同机加工工装来辅助加工过程，加工效率低，且产品的成材率低。现需要开发一种加工效率稿，产品的成材率高的加工方式。

发明内容

本发明针对上述的现有技术存在的不足，提供一种薄壁铜基合金玻璃模具的制备方法。

本发明的具体技术方案如下：

一种薄壁铜基合金玻璃模具的制备方法，包括如下步骤：

步骤一热旋压：将铜管坯料作为热旋压毛坯，采用旋轮正旋方式进行热旋压；

步骤二固溶热处理：对步骤一热旋压后的铜管采用喷淋式水冷，进行在线固溶热处理；将合金加热到高温区，使过剩相充分溶解到固溶体中然后快速冷却，得到过饱和的固溶体；

步骤三冷旋压：将步骤二固溶热处理后的铜管坯料进行冷旋压；

步骤四时效热处理：将步骤三冷旋压的铜管坯料进行时效热处理，铜管坯料跟随芯棒一同装炉完成热处理，装炉方式为竖直放置，热处理完成后再将铜管坯料由芯棒上脱下；

步骤五机械加工二：将步骤四时效热处理后的铜管坯料进行机械加工，根据铜合金模具的尺寸加工至成品。

本发明经步骤一热旋压；步骤二固溶热处理，将合金加热到高温区，使过剩相充分溶解到固溶体中然后快速冷却，得到过饱和的固溶体；步骤三冷旋压，促进时效过程中强化相的析出；步骤四时效热处理，在较高的温度放置，使过饱和固溶体内的强化相逐渐析出，起到时效强化的作用，提高材料的综合性能；最后经步骤五机械加工二加工至成品。

本发明采用热旋压和冷旋压工艺，旋压加工属于无切削加工的先进金属压力加工工艺，旋后的金属纤维连续完整，晶粒被延伸变长变细，使得旋后金属的力学性能得到提高，并且旋压加工后金属表面不需或只需少量切削加工，甚至可直接旋压至成品，材料利用率高。

本发明单次加工工艺可生产铜合金模具数量为3-6件，工艺路线简单、加工效率高、材料利用率高。

进一步地，所述步骤一中，所述铜管坯料的制备方法包括如下步骤：

S1配料：按照重量百分比Cr:0.6-1.2wt％，Zr:0.08-0.15wt％，Fe:0.008-0.015wt％，Ce:0.03-0.06wt％，其余为Cu；

S2熔炼：将S1配料中的材料加入真空熔炼炉进行熔炼；