本發(fā)明涉及模具制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高韌性耐磨汽車固定件模具及其制造方法。

背景技術(shù)：

固定件是機(jī)械領(lǐng)域中很常見的一種結(jié)構(gòu)，汽車用的固定件要求具有較高的韌性、耐磨性、抗彎曲度和沖擊強(qiáng)度及較高的延伸性，傳統(tǒng)工藝中常以金屬為原料制造固定件。在制造固定件時(shí)，必定會(huì)用到固定件模具，傳統(tǒng)的固定件模具存在重量很大，韌性和耐磨性較差的問(wèn)題。

如何提供一種高韌性、高耐磨性的固定件模具成為亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明制造的一種高韌性耐磨汽車固定件模具，具有韌性高、耐磨性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：

一種高韌性耐磨汽車固定件模具，其成分按重量份計(jì)：聚氨酯橡膠30～40份、abs樹脂25～30份、聚丙烯纖維20～26份、聚苯乙烯塑料18～24份、改性聚氯乙烯15～21份、凱夫拉纖維13～17份、固化劑12～18份、碳化鎢10～15份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉9～13份、微晶石蠟7～14份和氧化鋁4～9份。

優(yōu)選的，所述改性聚氯乙烯的制造方法包括以下步驟：向聚氯乙烯中加入質(zhì)量為聚氯乙烯兩倍的去離子水，質(zhì)量為聚氯乙烯25～35％的聚丙烯酸酯、質(zhì)量為聚乙烯的9～15％過(guò)硫酸鉀和質(zhì)量為聚氯乙烯32～40％的納米二氧化鈰與硬脂酸的混合液，然后向其中加入質(zhì)量為聚氯乙烯20～30％的緩沖溶液，充入氮?dú)?，控制溫度?5～55℃范圍內(nèi)，保溫40～50min；經(jīng)過(guò)濾、真空干燥得改性聚氯乙烯。

優(yōu)選的，所述固定件模具的制造方法包括以下步驟：

a、將碳化鎢和氧化鋁通過(guò)粉碎機(jī)粉碎后，過(guò)篩除雜后得到混合料備用；

b、將上述混合料通過(guò)烘炒機(jī)加熱烘炒，加溫度設(shè)置在160～180℃，烘炒時(shí)間70～100min，得到熟料備用；

c、將上述熟料在-18℃的條件下冷卻，得到凍干粉備用；

d、將上述凍干粉與其余原料混合，并加水?dāng)嚢?，水與原料的重量比為2：1，密封加熱攪拌混合，加熱溫度為200～240℃，加熱攪拌時(shí)間為50～80min，制得混合漿料；

e、將上述混合漿料倒入母模，得到模坯，高溫?zé)Y(jié)制得模具半成品；

f、模具半成品冷卻成型后，即制得成品模具。

優(yōu)選的，所述混合液是由納米氧化鈰、硬脂酸和三氯甲烷按照質(zhì)量比2：1：4混合制造而成。

優(yōu)選的，所述緩沖溶液由0.1mol/l的碳酸鈉和0.1mol/l的碳酸氫鈉按照體積比7：3配置而成。

優(yōu)選的，所述固化劑選用苯酚磺酸。

采用上述的技術(shù)方案，本發(fā)明達(dá)到的有益效果是：

1、本發(fā)明通過(guò)納米氧化鈰改性聚氯乙烯，能增強(qiáng)聚氯乙烯的韌性、抗沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率。將納米氧化鈰與硬脂酸相混合，提高了納米氧化鈰中鈰離子的活性，聚丙烯酸酯的加入能與納米氧化鈰發(fā)生協(xié)同作用，形成以鈰離子為核，聚丙烯酸酯為外殼的復(fù)合材料，使納米氧化鈰能更加均勻的分散在體系中，最終聚氯乙烯以膜的形態(tài)包裹在納米氧化鈰的表面。保證模具質(zhì)量和性能的均勻。

2、凱夫拉纖維和聚丙烯纖維作為添加劑在增強(qiáng)模具的韌性，耐磨性能方面具有協(xié)同作用，另外這兩種材料的加入個(gè)還能提高模具的耐腐蝕性能，延長(zhǎng)模具的使用壽命，充入氮?dú)夥乐共糠衷媳谎趸绊懩＞叩男阅堋?/p>

3、緩沖溶液的加入能使溶液的ph穩(wěn)定在10這個(gè)數(shù)值，在此條件下改性聚氯乙烯的質(zhì)量最好，韌性、抗沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)度均為最佳。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1：

一種高韌性耐磨汽車固定件模具，其成分按重量份計(jì)：聚氨酯橡膠30份、abs樹脂26份、聚丙烯纖維22份、聚苯乙烯塑料18份、改性聚氯乙烯17份、凱夫拉纖維13份、固化劑14份、碳化鎢12份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉10份、微晶石蠟7份和氧化鋁6份。

優(yōu)選的，所述改性聚氯乙烯的制造方法包括以下步驟：向聚氯乙烯中加入質(zhì)量為聚氯乙烯兩倍的去離子水，質(zhì)量為聚氯乙烯25％的聚丙烯酸酯、質(zhì)量為聚乙烯的9％過(guò)硫酸鉀和質(zhì)量為聚氯乙烯32％的納米二氧化鈰與硬脂酸的混合液，然后向其中加入質(zhì)量為聚氯乙烯20％的緩沖溶液，充入氮?dú)猓刂茰囟仍?5℃范圍內(nèi)，保溫40min；經(jīng)過(guò)濾、真空干燥得改性聚氯乙烯。

優(yōu)選的，所述固定件模具的制造方法包括以下步驟：

a、將碳化鎢和氧化鋁通過(guò)粉碎機(jī)粉碎后，過(guò)篩除雜后得到混合料備用；

b、將上述混合料通過(guò)烘炒機(jī)加熱烘炒，加溫度設(shè)置在160℃，烘炒時(shí)間70min，得到熟料備用；

c、將上述熟料在-18℃的條件下冷卻，得到凍干粉備用；

d、將上述凍干粉與其余原料混合，并加水?dāng)嚢瑁c原料的重量比為2：1，密封加熱攪拌混合，加熱溫度為200℃，加熱攪拌時(shí)間為50min，制得混合漿料；

e、將上述混合漿料倒入母模，得到模坯，高溫?zé)Y(jié)制得模具半成品；

f、模具半成品冷卻成型后，即制得成品模具。

實(shí)施例2：

一種高韌性耐磨汽車固定件模具，其成分按重量份計(jì)：聚氨酯橡膠35份、abs樹脂25份、聚丙烯纖維20份、聚苯乙烯塑料20份、改性聚氯乙烯15份、凱夫拉纖維14份、固化劑12份、碳化鎢10份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉9份、微晶石蠟11份和氧化鋁4份。

優(yōu)選的，所述改性聚氯乙烯的制造方法包括以下步驟：向聚氯乙烯中加入質(zhì)量為聚氯乙烯兩倍的去離子水，質(zhì)量為聚氯乙烯28％的聚丙烯酸酯、質(zhì)量為聚乙烯的11％過(guò)硫酸鉀和質(zhì)量為聚氯乙烯35％的納米二氧化鈰與硬脂酸的混合液，然后向其中加入質(zhì)量為聚氯乙烯25％的緩沖溶液，充入氮?dú)猓刂茰囟仍?8℃范圍內(nèi)，保溫44min；經(jīng)過(guò)濾、真空干燥得改性聚氯乙烯。

優(yōu)選的，所述固定件模具的制造方法包括以下步驟：

a、將碳化鎢和氧化鋁通過(guò)粉碎機(jī)粉碎后，過(guò)篩除雜后得到混合料備用；

b、將上述混合料通過(guò)烘炒機(jī)加熱烘炒，加溫度設(shè)置在168℃，烘炒時(shí)間85min，得到熟料備用；

c、將上述熟料在-18℃的條件下冷卻，得到凍干粉備用；

d、將上述凍干粉與其余原料混合，并加水?dāng)嚢?，水與原料的重量比為2：1，密封加熱攪拌混合，加熱溫度為218℃，加熱攪拌時(shí)間為62min，制得混合漿料；

e、將上述混合漿料倒入母模，得到模坯，高溫?zé)Y(jié)制得模具半成品；

f、模具半成品冷卻成型后，即制得成品模具。

實(shí)施例3：

一種高韌性耐磨汽車固定件模具，其成分按重量份計(jì)：聚氨酯橡膠40份、abs樹脂28份、聚丙烯纖維26份、聚苯乙烯塑料24份、改性聚氯乙烯19份、凱夫拉纖維17份、固化劑16份、碳化鎢15份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉11份、微晶石蠟14份和氧化鋁8份。

優(yōu)選的，所述改性聚氯乙烯的制造方法包括以下步驟：向聚氯乙烯中加入質(zhì)量為聚氯乙烯兩倍的去離子水，質(zhì)量為聚氯乙烯32％的聚丙烯酸酯、質(zhì)量為聚乙烯的13％過(guò)硫酸鉀和質(zhì)量為聚氯乙烯38％的納米二氧化鈰與硬脂酸的混合液，然后向其中加入質(zhì)量為聚氯乙烯28％的緩沖溶液，充入氮?dú)?，控制溫度?2℃范圍內(nèi)，保溫47min；經(jīng)過(guò)濾、真空干燥得改性聚氯乙烯。

優(yōu)選的，所述固定件模具的制造方法包括以下步驟：

a、將碳化鎢和氧化鋁通過(guò)粉碎機(jī)粉碎后，過(guò)篩除雜后得到混合料備用；

b、將上述混合料通過(guò)烘炒機(jī)加熱烘炒，加溫度設(shè)置在175℃，烘炒時(shí)間92min，得到熟料備用；

c、將上述熟料在-18℃的條件下冷卻，得到凍干粉備用；

d、將上述凍干粉與其余原料混合，并加水?dāng)嚢瑁c原料的重量比為2：1，密封加熱攪拌混合，加熱溫度為232℃，加熱攪拌時(shí)間為72min，制得混合漿料；

e、將上述混合漿料倒入母模，得到模坯，高溫?zé)Y(jié)制得模具半成品；

f、模具半成品冷卻成型后，即制得成品模具。

實(shí)施例4：

一種高韌性耐磨汽車固定件模具，其成分按重量份計(jì)：聚氨酯橡膠38份、abs樹脂30份、聚丙烯纖維25份、聚苯乙烯塑料22份、改性聚氯乙烯21份、凱夫拉纖維16份、固化劑18份、碳化鎢14份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉13份、微晶石蠟12份和氧化鋁9份。

優(yōu)選的，所述改性聚氯乙烯的制造方法包括以下步驟：向聚氯乙烯中加入質(zhì)量為聚氯乙烯兩倍的去離子水，質(zhì)量為聚氯乙烯35％的聚丙烯酸酯、質(zhì)量為聚乙烯的15％過(guò)硫酸鉀和質(zhì)量為聚氯乙烯40％的納米二氧化鈰與硬脂酸的混合液，然后向其中加入質(zhì)量為聚氯乙烯30％的緩沖溶液，充入氮?dú)?，控制溫度?5℃范圍內(nèi)，保溫50min；經(jīng)過(guò)濾、真空干燥得改性聚氯乙烯。

優(yōu)選的，所述固定件模具的制造方法包括以下步驟：

a、將碳化鎢和氧化鋁通過(guò)粉碎機(jī)粉碎后，過(guò)篩除雜后得到混合料備用；

b、將上述混合料通過(guò)烘炒機(jī)加熱烘炒，加溫度設(shè)置在180℃，烘炒時(shí)間100min，得到熟料備用；

c、將上述熟料在-18℃的條件下冷卻，得到凍干粉備用；

d、將上述凍干粉與其余原料混合，并加水?dāng)嚢?，水與原料的重量比為2：1，密封加熱攪拌混合，加熱溫度為240℃，加熱攪拌時(shí)間為80min，制得混合漿料；

e、將上述混合漿料倒入母模，得到模坯，高溫?zé)Y(jié)制得模具半成品；

f、模具半成品冷卻成型后，即制得成品模具。

將市售的固定件模具作為對(duì)照組，采用本發(fā)明所制造的固定件模具作為實(shí)驗(yàn)組，將對(duì)照組與本發(fā)明中實(shí)施例1、2、3和4所制造的固定件模具做對(duì)比。在相同條件下對(duì)比，得到各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)如下表：

注：將本發(fā)明所制備的固定件模具與市售固定件模具在相同摩擦底物和相同條件下進(jìn)行摩擦實(shí)驗(yàn)，摩擦一次，測(cè)量其磨損量。

由表中數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明制造的固定件模具在耐磨損性能、拉伸強(qiáng)度和沖擊韌性等方面均優(yōu)于市售固定件模具。表明本發(fā)明制造工藝更完善，產(chǎn)品整體性能比對(duì)照組更佳，值得推廣。

以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。