一種氣門耐高溫磨損涂層成型模具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種模具，尤其涉及一種氣門耐高溫磨損涂層成型模具。
【背景技術(shù)】
[0002]氣門熱成型模具通常采用如圖1所示結(jié)構(gòu)，氣門熱成型模具材料一般采用3Cr2W8V。因為是熱成型，模具股役時會有很高的溫度，為了提高模具使用壽命，在使用過程中都是采用油和石墨粉調(diào)和進(jìn)行冷卻、潤滑。盡管如此，3Cr2W8V模具的使用壽命也不理想，模具使用壽命不夠理想，單次壽命在800至1000次。而且磨損后修復(fù)較為麻煩，需要進(jìn)行粗車、精車、拋光處理，而且模具修復(fù)一次后總壽命同時在縮短，(模具高度變化)；工作時石墨油冷卻過程中會產(chǎn)生很大的油煙，對人體造成傷害，工作環(huán)境十分惡劣。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型還提供了一種氣門耐高溫磨損涂層成型模具，使用該成型模具生產(chǎn)氣門時，模具不需要石墨油冷卻，工作環(huán)境好，模具使用壽命長，減少了模具的修復(fù)次數(shù)和提高了氣門毛坯的表面粗糙度。
[0004]為此本實用新型采用的技術(shù)方案是:本實用新型包括模具本體(I)和開設(shè)在模具本體(I)內(nèi)的模具型腔(2 )，所述模具本體(I)包括基體(11)和設(shè)置在基體(11)外表面的基體灰黑色氮化高鋁鈦PVD涂層(12);所述模具型腔(2)包括基體型腔(22)和設(shè)置在基體型腔(22 )內(nèi)表面的基體型腔灰黑色氮化高鋁鈦PVD涂層(21)。
[0005]所述基體(11)材料為Hl3合金鋼。
[0006]一種氣門耐高溫磨損涂層成型模具的加工工藝，按照以下步驟進(jìn)行:
[0007]I)坯料進(jìn)行十鐓十拔鍛打；
[0008]2)退火:升溫到850°C ±10°C，保溫，然后打開爐門，坯料降到750°C ±10°C后，再保溫，爐冷到530°C _550°C出爐，室溫冷卻；
[0009]3)進(jìn)行粗加工；
[0010]4)在1050°C的條件下淬火；
[0011]5)加熱后工件在淬火油中冷卻至350-400°C后空氣冷卻；
[0012]6)回火:采用600_650°C回火三次；
[0013]7)精加工成型；
[0014]8 )型腔表面進(jìn)行精拋光處理；
[0015]9)模具清洗整體表面氮化高鋁鈦PVD涂層處理。
[0016]所述9)步驟中:基體(11)外表面及基體型腔(22)內(nèi)表面由氮化高鋁鈦PVD涂層采用輝光放電等離子體中氮擴(kuò)散進(jìn)入脫層中。
[0017]所述涂層厚度為l-4Mm。
[0018]本實用新型的優(yōu)點是:耐高溫磨損涂層為灰黑色氮化高鋁鈦PVD涂層，由于含鋁的成份高，所以其抗熱性能極高，硬度為1800HV以上，厚度為l-4Mm，摩擦系數(shù)為0.7，在900°C時具有較高的抗沖擊性能，延長了模具的使用壽命，減少了工人的換模次數(shù)，提高了生產(chǎn)效率；使用該模具生產(chǎn)時，也不需要石墨油冷卻，改善了工作環(huán)境；對模具修復(fù)也只須進(jìn)行拋光處理和表面改性處理，修復(fù)也更為簡便，降低了模具的材料成本。
[0019]基體表面及腔體內(nèi)表面是由氮化高鋁鈦PVD涂層采用輝光放電等離子體中氮擴(kuò)散進(jìn)入脫層中，從而增強(qiáng)工件表面硬度和耐磨性能的工藝加工而成，硬度在1800HV以上，具有較高的抗沖擊性能，由于氮化高鋁鈦PVD涂層表層得到較小的硬質(zhì)顆粒，從而具有較高的抗磨損能力，延長了模具的使用壽命，減少了工人的換模次數(shù)，提高了生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0020]圖1為【背景技術(shù)】3Cr2W8V模具外形。
[0021]圖2為本實用新型氣門耐高溫磨損涂層成型模具。
[0022]圖中I為模具本體、2為模具型腔；
[0023]11為基體、12為基體灰黑色氮化高鋁鈦PVD涂層；
[0024]21為型腔灰黑色氮化高鋁鈦PVD涂層、22為基體型腔。
【具體實施方式】
[0025]實施例一:
[0026]本實用新型包括模具本體I和開設(shè)在模具本體I內(nèi)的模具型腔2，所述模具本體I包括基體11和設(shè)置在基體11外表面的基體灰黑色氮化高鋁鈦PVD涂層12 ;所述模具型腔2包括基體型腔22和設(shè)置在基體型腔22內(nèi)表面的基體型腔灰黑色氮化高鋁鈦PVD涂層21。
[0027]所述基體11材料為Hl3合金鋼。
[0028]一種氣門耐高溫磨損涂層成型模具的加工工藝，按照以下步驟進(jìn)行:
[0029]I)坯料進(jìn)行十鐓十拔鍛打；
[0030]2)退火:升溫到850°C，保溫，然后打開爐門，坯料降到750°C后，再保溫，爐冷到540°C出爐，室溫冷卻；
[0031]3)進(jìn)行粗加工；
[0032]4)在1050°C的條件下淬火；
[0033]5)加熱后工件在淬火油中冷卻至380°C后空氣冷卻；
[0034]6)回火:采用620°C回火三次；
[0035]7)精加工成型；
[0036]8 )型腔表面進(jìn)行精拋光處理；
[0037]9)模具清洗整體表面氮化高鋁鈦PVD涂層處理。
[0038]所述9)步驟中:基體11外表面及基體型腔22內(nèi)表面由氮化高鋁鈦PVD涂層采用輝光放電等離子體中氮擴(kuò)散進(jìn)入脫層中。
[0039]所述涂層厚度為4Mm。
[0040]實施例二:
[0041]本實用新型包括模具本體I和開設(shè)在模具本體I內(nèi)的模具型腔2，所述模具本體I包括基體11和設(shè)置在基體11外表面的基體灰黑色氮化高鋁鈦PVD涂層12 ;所述模具型腔2包括基體型腔22和設(shè)置在基體型腔22內(nèi)表面的基體型腔灰黑色氮化高鋁鈦PVD涂層21。
[0042]所述基體11材料為Hl3合金鋼。
[0043]一種氣門耐高溫磨損涂層成型模具的加工工藝，按照以下步驟進(jìn)行:
[0044]I)坯料進(jìn)行十鐓十拔鍛打；
[0045]2)退火:升溫到840°C，保溫，然后打開爐門，坯料降到760°C后，再保溫，爐冷到550°C出爐，室溫冷卻；
[0046]3)進(jìn)行粗加工；
[0047]4)在1050°C的條件下淬火；
[0048]5)加熱后工件在淬火油中冷卻至350°C后空氣冷卻；
[0049]6)回火:采用600°C回火三次；
[0050]7)精加工成型；
[0051 ] 8 )型腔表面進(jìn)行精拋光處理；
[0052]9)模具清洗整體表面氮化高鋁鈦PVD涂層處理。
[0053]所述9)步驟中:基體11外表面及基體型腔22內(nèi)表面由氮化高鋁鈦PVD涂層采用輝光放電等離子體中氮擴(kuò)散進(jìn)入脫層中。
[0054]所述涂層厚度為lMm。
[0055]實施例三:
[0056]本實用新型包括模具本體I和開設(shè)在模具本體I內(nèi)的模具型腔2，所述模具本體I包括基體11和設(shè)置在基體11外表面的基體灰黑色氮化高鋁鈦PVD涂層12 ;所述模具型腔2包括基體型腔22和設(shè)置在基體型腔22內(nèi)表面的基體型腔灰黑色氮化高鋁鈦PVD涂層21。
[0057]所述基體11材料為Hl3合金鋼。
[0058]一種氣門耐高溫磨損涂層成型模具的加工工藝，按照以下步驟進(jìn)行:
[0059]I)坯料進(jìn)行十鐓十拔鍛打；
[0060]2)退火:升溫到860°C，保溫，然后打開爐門，坯料降到740°C后，再保溫，爐冷到530°C出爐，室溫冷卻；
[0061]3)進(jìn)行粗加工；
[0062]4)在1050°C的條件下淬火；
[0063]5)加熱后工件在淬火油中冷卻至400°C后空氣冷卻；
[0064]6)回火:采用650°C回火三次；
[0065]7)精加工成型；
[0066]8 )型腔表面進(jìn)行精拋光處理；
[0067]9)模具清洗整體表面氮化高鋁鈦PVD涂層處理。
[0068]所述9)步驟中:基體11外表面及基體型腔22內(nèi)表面由氮化高鋁鈦PVD涂層采用輝光放電等離子體中氮擴(kuò)散進(jìn)入脫層中。
[0069]所述涂層厚度為2Mm。
【主權(quán)項】
1.一種氣門耐高溫磨損涂層成型模具，包括模具本體(I)和開設(shè)在模具本體(I)內(nèi)的模具型腔(2)，其特征在于，所述模具本體(I)包括基體(11)和設(shè)置在基體(11)外表面的基體氮化高鋁鈦PVD涂層(12 );所述模具型腔(2 )包括基體型腔(22 )和設(shè)置在基體型腔(22 )內(nèi)表面的基體型腔氮化高鋁鈦PVD涂層(21)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣門耐高溫磨損涂層成型模具，其特征在于，所述基體(11)材料為Hl3合金鋼。
【專利摘要】本實用新型涉及一種氣門耐高溫磨損涂層成型模具。包括模具本體和開設(shè)在模具本體內(nèi)的模具型腔，所述模具本體包括基體和設(shè)置在基體外表面的基體灰黑色氮化高鋁鈦PVD涂層；所述模具型腔包括基體型腔和設(shè)置在基體型腔內(nèi)表面的基體型腔灰黑色氮化高鋁鈦PVD涂層。本實用新型耐高溫磨損涂層為灰黑色氮化高鋁鈦PVD涂層，由于含鋁的成份高，所以其抗熱性能極高，硬度為1800HV以上，厚度為1-4μm，摩擦系數(shù)為0.7，在900℃時具有較高的抗沖擊性能，延長了模具的使用壽命，減少了工人的換模次數(shù)，提高了生產(chǎn)效率。
【IPC分類】B23P15-24, B29C33-38, B29C51-30
【公開號】CN204398316
【申請?zhí)枴緾N201420700074
【發(fā)明人】杜舉才, 徐巍巍
【申請人】揚州光輝內(nèi)燃機(jī)配件有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2014年11月20日