[发明专利]一种模具组件及其制造方法

权利要求书

1.一种模具组件，包括：模心；至少一个围绕所述模心设置的预应力圈；和围绕所述预应力圈的模壳，其特征在于，所述预应力圈通过超过其材料的屈服极限10％-40％的压应力而被塑性变形和硬化，所述模心和所述预应力圈的配合几何特征是朝出口渐缩的，其中所述预应力圈的无量纲厚度D₂/d₂为1.12-1.3，其中D₂和d₂分别为所述预应力圈的外径和内径。

2.如权利要求1所述的模具组件，其中所述模心的材料选自硬质合金、超硬合金、氮化物、碳化物、人造金刚石或它们的组合。

3.如权利要求1所述的模具组件，其中所述模壳的材料选自钢。

4.如权利要求1所述的模具组件，其中所述模壳的材料选自合金钢。

5.如权利要求3或4所述的模具组件，其中，所述模壳的材料的硬度范围为HRC 40-55。

6.如权利要求1所述的模具组件，其中，所述预应力圈的材料选自钢或强度和塑性变形性能与钢相同的铁/非铁金属合金。

7.如权利要求1所述的模具组件，其中，所述预应力圈的材料选自合金钢或强度和塑性变形性能与合金钢相同的铁/非铁金属合金。

8.如权利要求6或7所述的模具组件，其中，所述预应力圈的材料的硬度范围为HRC30-45。

9.如权利要求1-4以及权利要求6和7之一所述的模具组件，其中所述模心与所述预应力圈上的配合几何特征是以角度1°-3°渐缩的。

10.一种形成如权利要求1-9之一所述的模具组件的方法，包括以下步骤：

a)对所述模心的渐缩外表面进行磨削；

b)对所述预应力圈和所述模壳进行机加工和热处理，并对所述模壳与所述预应力圈之间的界面进行精加工；

c)将所述预应力圈塑性压配到所述模壳的内表面上，使所述预应力圈的压应力比其材料的屈服强度高10％-40％；

d)将所述预应力圈的内表面机加工成与所述模心的朝出口渐缩的锥形相配的锥形；

e)将所述模心压配到所述预应力圈的渐缩内表面上；

其中所述预应力圈的无量纲厚度D₂/d₂为1.12-1.3，其中D₂和d₂分别为所述预应力圈的外径和内径。

11.如权利要求10所述的方法，其中在步骤a)中对所述模心的渐缩外表面进行磨削使其粗糙度为Ra 1.25或更高。

12.如权利要求10所述的方法，其中在步骤b)中对所述模壳的内表面和所述预应力圈的外表面进行精加工使其粗糙度为Ra 2.5或更高。

13.如权利要求10所述的方法，其中在步骤d)中对所述预应力圈的渐缩内表面进行精加工使其粗糙度为Ra 2.5或更高。