一種修復效果優異的汽車模具的修復工藝的製作方法

2023-12-02 13:10:16

本發明涉及汽車模具技術領域，具體是一種修復效果優異的汽車模具的修復工藝。

背景技術：

據了解，我國目前為汽車服務的模具約已佔到了全部模具產量的三分之一左右。在這佔模具總量三分之一的汽車模具中，衝壓模具要佔到一半左右，由此可見汽車衝壓模具在模具行業和汽車工業中的重要地位。隨著模具行業的不斷發展，汽車模具在國內的模具行業已經有著舉足輕重的位置。迅猛發展的中國汽車工業為國內的汽車模具帶來了廣闊的發展空間。此外由於成本和市場的因素致使發達國家模具製造的重心也逐步向以中國為代表的發展中國家轉移。國內外的綜合因素促進了國內汽車模具工業高速發展，可見，我國汽車模具產業的前景十分廣闊。

目前，模具精度差、壽命短、開發周期長是國產汽車模具的致命傷。國產汽車模具在製作過程存在錯誤加工的情況，在使用過程中會產生不同程度的磨損，模具的報廢率高達30％，造成了巨大的浪費，導致國產汽車模具在市場上競爭力不足。針對這種情況，目前的大多數企業採用普通堆焊處理來對汽車模具進行修復，但由於模具材料大都是高碳合金鋼或鑄鋼，普通堆焊會給模具帶來變形量大、硬度不足、易開裂等缺點，嚴重影響模具的使用精度，造成所生產的產品質量下降。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種修復效果優異的汽車模具的修復工藝，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種修復效果優異的汽車模具的修復工藝，步驟如下：

1)對模具表面進行清洗；

2)將模具磨損區域作為修復區域，對修復區域進行打磨；

3)對模具進行初次回火處理，先升溫至500-530℃，回火處理2-3h，再降溫至210-240℃，回火處理1h，最後自然冷卻；

4)採用雷射熔覆將修補合金粉末熔覆在修復區域，形成修補層，且修補層的表面比模具表面低0.3-0.5mm，雷射功率為2000W，光斑尺寸為5-6mm，掃描速度為3-4mm/s，其中修補合金粉末的成分組成與模具的成分組成相同；

5)對雷射熔覆處理後的模具進行再次回火處理，先升溫至500-530℃，回火處理2-3h，再降溫至210-240℃，回火處理1h，最後自然冷卻；

6)將模具磨損區域及磨損區域周邊2-5cm範圍內作為強化區域，對模具的強化區域進行打磨；

7)採用等離子噴塗將強化合金粉末噴塗在模具的強化區域，以形成強化層，強化層的表面比模具表面高0.1-0.2mm；

8)將模具強化區域及強化區域周邊1-2cm範圍內作為拋光區域，對模具的拋光區域進行拋光處理。

作為本發明進一步的方案：步驟1)中，採用70℃的美沙克隆溶劑對模具進行清洗。

作為本發明再進一步的方案：步驟2)中，首先採用400目的幹磨砂紙對模具進行初次打磨，打磨均勻後，再採用800目的幹磨砂紙對模具進行再次打磨，打磨均勻後，最後將模具置於水中，採用1200目的水磨砂紙進行最終打磨，打磨均勻後，將模具在110-120℃下烘乾。

作為本發明再進一步的方案：步驟6)中，首先採用600目的幹磨砂紙對模具進行初次打磨，打磨均勻後，再採用1200目的幹磨砂紙對模具進行再次打磨，打磨均勻後，最後將模具置於水中，採用2000目的水磨砂紙進行最終打磨，打磨均勻後，將模具在110-120℃下烘乾。

作為本發明再進一步的方案：步驟7)中，所述強化合金粉末按照質量百分數的化學成分為：Cr 15-18％、Si 1-2％、Mo 2-2.5％、W 2-3％、Co 4-5％、Nb 0.5-1.0％、Ta 1.2-1.8％、Ti 3.0-3.6％，餘量為Fe。

作為本發明再進一步的方案：步驟7)中，所述強化合金粉末按照質量百分數的化學成分為：Cr 16.5％、Si 1.4％、Mo 2.3％、W 2.7％、Co 4.5％、Nb 0.7％、Ta 1.6％、Ti 3.3％、Fe 67％。

作為本發明再進一步的方案：步驟8)中，採用超聲波模具拋光機對模具的拋光區域進行拋光處理。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1、本發明修復效果優異的汽車模具的修復工藝，經過修復後的模具的表面硬度達到了59.7以上，有利於提高模具的硬度，提高模具的耐磨性，從而延長模具的使用壽命。

2、本發明修復效果優異的汽車模具的修復工藝，與常規普通堆焊相比，具有給模具帶來變形量小、硬度高、不易開裂等優點，能夠保證模具的使用精度，避免所生產的產品質量下降。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明的技術方案作進一步詳細地說明。

實施例1

一種修復效果優異的汽車模具的修復工藝，步驟如下：

1)對模具表面進行清洗，具體為，採用70℃的美沙克隆溶劑對模具進行清洗；

2)將模具磨損區域作為修復區域，對修復區域進行打磨，具體為首先採用400目的幹磨砂紙對模具進行初次打磨，打磨均勻後，再採用800目的幹磨砂紙對模具進行再次打磨，打磨均勻後，最後將模具置於水中，採用1200目的水磨砂紙進行最終打磨，打磨均勻後，將模具在110℃下烘乾；

3)對模具進行初次回火處理，先升溫至500℃，回火處理2h，再降溫至210℃，回火處理1h，最後自然冷卻；

4)採用雷射熔覆將修補合金粉末熔覆在修復區域，形成修補層，且修補層的表面比模具表面低0.3mm，雷射功率為2000W，光斑尺寸為5mm，掃描速度為3mm/s，其中修補合金粉末的成分組成與模具的成分組成相同；

5)對雷射熔覆處理後的模具進行再次回火處理，先升溫至500℃，回火處理2h，再降溫至210℃，回火處理1h，最後自然冷卻；

6)將模具磨損區域及磨損區域周邊2cm範圍內作為強化區域，對模具的強化區域進行打磨，具體為，首先採用600目的幹磨砂紙對模具進行初次打磨，打磨均勻後，再採用1200目的幹磨砂紙對模具進行再次打磨，打磨均勻後，最後將模具置於水中，採用2000目的水磨砂紙進行最終打磨，打磨均勻後，將模具在110℃下烘乾；

7)採用等離子噴塗將強化合金粉末噴塗在模具的強化區域，以形成強化層，強化層的表面比模具表面高0.1mm，其中，所述強化合金粉末按照質量百分數的化學成分為：Cr15％、Si 1％、Mo 2％、W 2％、Co 4％、Nb 0.5％、Ta 1.2％、Ti 3％、Fe 71.3％；

8)將模具強化區域及強化區域周邊1cm範圍內作為拋光區域，對模具的拋光區域進行拋光處理，具體為，採用超聲波模具拋光機對模具的拋光區域進行拋光處理。

實施例2

一種修復效果優異的汽車模具的修復工藝，步驟如下：

1)對模具表面進行清洗，具體為，採用70℃的美沙克隆溶劑對模具進行清洗；

2)將模具磨損區域作為修復區域，對修復區域進行打磨，具體為首先採用400目的幹磨砂紙對模具進行初次打磨，打磨均勻後，再採用800目的幹磨砂紙對模具進行再次打磨，打磨均勻後，最後將模具置於水中，採用1200目的水磨砂紙進行最終打磨，打磨均勻後，將模具在115℃下烘乾；

3)對模具進行初次回火處理，先升溫至510℃，回火處理2.5h，再降溫至220℃，回火處理1h，最後自然冷卻；

4)採用雷射熔覆將修補合金粉末熔覆在修復區域，形成修補層，且修補層的表面比模具表面低0.35mm，雷射功率為2000W，光斑尺寸為5mm，掃描速度為4mm/s，其中修補合金粉末的成分組成與模具的成分組成相同；

5)對雷射熔覆處理後的模具進行再次回火處理，先升溫至520℃，回火處理3h，再降溫至220℃，回火處理1h，最後自然冷卻；

6)將模具磨損區域及磨損區域周邊2.5cm範圍內作為強化區域，對模具的強化區域進行打磨，具體為，首先採用600目的幹磨砂紙對模具進行初次打磨，打磨均勻後，再採用1200目的幹磨砂紙對模具進行再次打磨，打磨均勻後，最後將模具置於水中，採用2000目的水磨砂紙進行最終打磨，打磨均勻後，將模具在110℃下烘乾；

7)採用等離子噴塗將強化合金粉末噴塗在模具的強化區域，以形成強化層，強化層的表面比模具表面高0.1mm，其中，所述強化合金粉末按照質量百分數的化學成分為：Cr16％、Si 1.3％、Mo 2.2％、W 2.5％、Co 5％、Nb 0.6％、Ta 1.4％、Ti 3.5％、Fe 67.5％；

8)將模具強化區域及強化區域周邊1.5cm範圍內作為拋光區域，對模具的拋光區域進行拋光處理，具體為，採用超聲波模具拋光機對模具的拋光區域進行拋光處理。

實施例3

一種修復效果優異的汽車模具的修復工藝，步驟如下：

1)對模具表面進行清洗，具體為，採用70℃的美沙克隆溶劑對模具進行清洗；

2)將模具磨損區域作為修復區域，對修復區域進行打磨，具體為首先採用400目的幹磨砂紙對模具進行初次打磨，打磨均勻後，再採用800目的幹磨砂紙對模具進行再次打磨，打磨均勻後，最後將模具置於水中，採用1200目的水磨砂紙進行最終打磨，打磨均勻後，將模具在115℃下烘乾；

3)對模具進行初次回火處理，先升溫至515℃，回火處理2.5h，再降溫至225℃，回火處理1h，最後自然冷卻；

4)採用雷射熔覆將修補合金粉末熔覆在修復區域，形成修補層，且修補層的表面比模具表面低0.4mm，雷射功率為2000W，光斑尺寸為5mm，掃描速度為3mm/s，其中修補合金粉末的成分組成與模具的成分組成相同；

5)對雷射熔覆處理後的模具進行再次回火處理，先升溫至520℃，回火處理2.5h，再降溫至230℃，回火處理1h，最後自然冷卻；

6)將模具磨損區域及磨損區域周邊3cm範圍內作為強化區域，對模具的強化區域進行打磨，具體為，首先採用600目的幹磨砂紙對模具進行初次打磨，打磨均勻後，再採用1200目的幹磨砂紙對模具進行再次打磨，打磨均勻後，最後將模具置於水中，採用2000目的水磨砂紙進行最終打磨，打磨均勻後，將模具在115℃下烘乾；

7)採用等離子噴塗將強化合金粉末噴塗在模具的強化區域，以形成強化層，強化層的表面比模具表面高0.2mm，其中，所述強化合金粉末按照質量百分數的化學成分為：Cr16.5％、Si 1.4％、Mo 2.3％、W 2.7％、Co 4.5％、Nb 0.7％、Ta 1.6％、Ti 3.3％、Fe 67％；

8)將模具強化區域及強化區域周邊1.5cm範圍內作為拋光區域，對模具的拋光區域進行拋光處理，具體為，採用超聲波模具拋光機對模具的拋光區域進行拋光處理。

實施例4

一種修復效果優異的汽車模具的修復工藝，步驟如下：

1)對模具表面進行清洗，具體為，採用70℃的美沙克隆溶劑對模具進行清洗；

2)將模具磨損區域作為修復區域，對修復區域進行打磨，具體為首先採用400目的幹磨砂紙對模具進行初次打磨，打磨均勻後，再採用800目的幹磨砂紙對模具進行再次打磨，打磨均勻後，最後將模具置於水中，採用1200目的水磨砂紙進行最終打磨，打磨均勻後，將模具在110℃下烘乾；

3)對模具進行初次回火處理，先升溫至525℃，回火處理3h，再降溫至225℃，回火處理1h，最後自然冷卻；

4)採用雷射熔覆將修補合金粉末熔覆在修復區域，形成修補層，且修補層的表面比模具表面低0.4mm，雷射功率為2000W，光斑尺寸為6mm，掃描速度為3mm/s，其中修補合金粉末的成分組成與模具的成分組成相同；

5)對雷射熔覆處理後的模具進行再次回火處理，先升溫至510℃，回火處理2.5h，再降溫至240℃，回火處理1h，最後自然冷卻；

6)將模具磨損區域及磨損區域周邊4cm範圍內作為強化區域，對模具的強化區域進行打磨，具體為，首先採用600目的幹磨砂紙對模具進行初次打磨，打磨均勻後，再採用1200目的幹磨砂紙對模具進行再次打磨，打磨均勻後，最後將模具置於水中，採用2000目的水磨砂紙進行最終打磨，打磨均勻後，將模具在120℃下烘乾；

7)採用等離子噴塗將強化合金粉末噴塗在模具的強化區域，以形成強化層，強化層的表面比模具表面高0.1mm，其中，所述強化合金粉末按照質量百分數的化學成分為：Cr17％、Si 1.5％、Mo 2.5％、W 2％、Co 4.3％、Nb 0.6％、Ta 1.7％、Ti 3.2％、Fe 67.2％；

8)將模具強化區域及強化區域周邊2cm範圍內作為拋光區域，對模具的拋光區域進行拋光處理，具體為，採用超聲波模具拋光機對模具的拋光區域進行拋光處理。

實施例5

一種修復效果優異的汽車模具的修復工藝，步驟如下：

1)對模具表面進行清洗，具體為，採用70℃的美沙克隆溶劑對模具進行清洗；

2)將模具磨損區域作為修復區域，對修復區域進行打磨，具體為首先採用400目的幹磨砂紙對模具進行初次打磨，打磨均勻後，再採用800目的幹磨砂紙對模具進行再次打磨，打磨均勻後，最後將模具置於水中，採用1200目的水磨砂紙進行最終打磨，打磨均勻後，將模具在120℃下烘乾；

3)對模具進行初次回火處理，先升溫至530℃，回火處理3h，再降溫至240℃，回火處理1h，最後自然冷卻；

4)採用雷射熔覆將修補合金粉末熔覆在修復區域，形成修補層，且修補層的表面比模具表面低0.5mm，雷射功率為2000W，光斑尺寸為6mm，掃描速度為4mm/s，其中修補合金粉末的成分組成與模具的成分組成相同；

5)對雷射熔覆處理後的模具進行再次回火處理，先升溫至530℃，回火處理3h，再降溫至240℃，回火處理1h，最後自然冷卻；

6)將模具磨損區域及磨損區域周邊5cm範圍內作為強化區域，對模具的強化區域進行打磨，具體為，首先採用600目的幹磨砂紙對模具進行初次打磨，打磨均勻後，再採用1200目的幹磨砂紙對模具進行再次打磨，打磨均勻後，最後將模具置於水中，採用2000目的水磨砂紙進行最終打磨，打磨均勻後，將模具在120℃下烘乾；

7)採用等離子噴塗將強化合金粉末噴塗在模具的強化區域，以形成強化層，強化層的表面比模具表面高0.2mm，其中，所述強化合金粉末按照質量百分數的化學成分為：Cr18％、Si 2％、Mo 2.5％、W 3％、Co 5％、Nb 1％、Ta 1.8％、Ti 3.6％、Fe 63.1％；

8)將模具強化區域及強化區域周邊2cm範圍內作為拋光區域，對模具的拋光區域進行拋光處理，具體為，採用超聲波模具拋光機對模具的拋光區域進行拋光處理。

對比例

與實施例3相比，採用常規的強化合金粉末，其他與實施例3相同，該常規強化合金粉末按照質量百分數的化學成分為：C 0.08％，Cr 14％，B 2.5％，Si 1.5％，Mo 1.2％，Mn 12％，W 11％，TiO2 12％，其餘為Fe。

對實施例1-5及對比例的表面硬度進行性能測試，測試結果如下：

表1性能測試表

從上表可以看出，本發明修復效果優異的汽車模具的修復工藝，經過修復後的模具的表面硬度達到了59.7以上，有利於提高模具的硬度，提高模具的耐磨性，從而延長模具的使用壽命。

本發明修復效果優異的汽車模具的修復工藝，與常規普通堆焊相比，具有給模具帶來變形量小、硬度高、不易開裂等優點，能夠保證模具的使用精度，避免所生產的產品質量下降。

另外，從實施例3與對比例1的數據對比中可以看出，實施例3的處理效果明顯優於對比例，由於對比例中採用常規強化合金粉末，因此可以看出，本發明採用特製的強化合金粉末進行等離子噴塗，有利於提高對模具的修復效果。

上面對本發明的較佳實施方式作了詳細說明，但是本發明並不限於上述實施方式，在本領域的普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下作出各種變化。