真空離子鍍氮化鈦鋁合金型材擠壓模的製作方法

2023-05-24 08:36:11 2

專利名稱：真空離子鍍氮化鈦鋁合金型材擠壓模的製作方法
技術領域：
本實用新型是關於金屬型材加工模具，特別是關於加工鋁合金型材的擠壓模。
背景技術：
鋁合金具有質輕、比強度高、不生鏽的特點，時下已被廣泛地採用於各類建築設計中。因此隨全國各地建設的發展，各種鋁合金型材的生產也迅猛擴展，正方興未艾，蒸蒸日上。鋁合金型材生產的關鍵技術仍在其擠壓模具的設計和製造上，現有的鋁合金型材擠壓模通常由含鉻、錳、鎢、釩、鉬金屬元素的模具鋼或合金工具鋼製造，然後經淬火、回火調質處理，使其具有高強度、高硬度、耐磨性及抗回火穩定性。但是由於鋁合金在通過模具型腔擠壓成型時，不僅由於材料與型腔壁孔間的劇裂摩擦，磨損型腔並產生高熱，而且鋁合金在材料流動變形時，釋放出大量變形熱能，模具溫度急劇升高，容易產生退火軟化現象，使工作條件進一步惡化，加速了型腔的磨損，為此現有模具生產5～10噸鋁合金型材就報廢了。以一個年產5～10萬噸鋁合金型材的生產廠來說，每年就需要上萬隻鋁合金型材擠壓模，既消耗大量昂貴、稀缺的模具鋼，花費巨額的模具製作費用，且頻繁地更換模具，生產輔助工時增加，致使生產成本居高不下。此外，更重要的是模具的耐磨性差，必然影響鋁合金型材表面外觀質量，導致產品等級下降。

發明內容
本實用新型在於提供一種真空離子鍍氮化鈦鋁合金型材擠壓模，解決模具型腔磨損快，壽命短的技術問題。
本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下一種真空離子鍍氮化鈦鋁合金型材擠壓模，包含鋼質基體和設置在該鋼質基體上的型腔，其特徵在於在型腔的鋼質基體上設置有真空離子鍍氮化鈦層。
其特徵在於該型腔的鋼質基體與真空離子鍍氮化鈦層之間設置有真空離子鍍鈦層。
本實用新型具有以下優點1、型腔表面硬質的真空離子鍍氮化鈦層使其硬度提高到2000～2200HV，潤滑性增加，摩擦係數下降至0.5～0.55，耐磨性能上升，使用壽命增加1～2倍。
2、型腔表面優良的潤滑性，降低了摩擦熱，提高了製品的表面外觀質量和尺寸精度。
3、可對磨損報廢的鋁合金型材擠壓模具進行鍍膜修復，重新使用。
4、可使用貨源豐富、價格相對低廉的優質碳素鋼、碳素工具鋼來替代稀缺、價高的合金工具鋼、模具鋼製造鋁合金型材擠壓模。


圖1是本實用新型的一種結構示意圖。
圖1是圖1中型腔局部剖視放大示意圖。
圖中1——鋼質基體2——真空離子鍍氮化鈦層3——型腔4——固定孔
具體實施方式
請參閱圖1和圖2所示，本實用新型包含鋼質基體1和開設在該鋼質基體1上的型腔3，該鋼質基體1一般用含有鉻、鎢、錳、鉬、釩等金屬元素的模具鋼或合金工具鋼製造，其上的型腔3與所需加工的鋁合金型材的斷面形狀匹配，再經淬火與回火處理，使其具有一定的硬度、強度、韌性和耐磨性。在該鋼質基體1上還開設有固定孔4，藉該固定孔4將本實用新型固定於型材擠出機上。
在該型腔3內的鋼質基體1上用真空離子鍍膜機鍍覆一層硬質氮化鈦層2，由於真空離子鍍技術可以使氣化的氮化鈦進入鋼質基體1表面上的微小的孔隙內，因此其沉積在鋼基體1表面的薄膜層與基體之間的結合特別牢靠。硬質的氮化鈦層2使得型腔3的表面硬度達2000～2200HV，而且有良好的潤滑能，其摩擦係數降至0.5～0.55，大為改善了鋁合金在型腔3中擠壓變形時的工作條件，減少了型腔3的磨損，在延長模具使用壽命的同時，又提高了所擠壓成型的鋁合金型材的表面外觀質量和尺寸精度。
本實用新型的鋼質基體1還可以用優質碳素鋼或碳素工具鋼製造，此時，為進一步提高氮化鈦層2與鋼質基體1的結合力，可以先在型腔3的鋼質基體1表面先用真空離子鍍膜機鍍上一層金屬鈦，然後再在該真空離子鍍鈦層上鍍覆真空離子鍍氮化鈦層2。加工時，僅需更換真空離子鍍膜機的陽極金屬即可，為此製造十分方便。
權利要求1.一種真空離子鍍氮化鈦鋁合金型材擠壓模，包含鋼質基體和設置在該鋼質基體上的型腔，其特徵在於在型腔的鋼質基體上設置有真空離子鍍氮化鈦層。
2.根據權利要求1所述的真空離子鍍氮化鈦鋁合金型材擠壓模，其特徵在於該型腔的鋼質基體與真空離子鍍氮化鈦層之間設置有真空離子鍍鈦層。
專利摘要一種真空離子鍍氮化鈦鋁合金型材擠壓模，包含鋼質基體和設置在該鋼質基體上的型腔，其特徵在於在型腔的鋼質基體上設置有真空離子鍍氮化鈦層。本實用新型解決模具型腔磨損快、壽命短的技術問題。
文檔編號B21C25/00GK2761302SQ20042009029
公開日2006年3月1日 申請日期2004年9月21日 優先權日2004年9月21日
發明者侯躍清 申請人:上海宏大鋁業裝飾有限公司