[发明专利]一种带随形冷却水道的热冲压成形模具镶块的制备方法

说明书

本发明公开了一种带随形冷却水道的热冲压成形模具镶块的制备方法，包括如下步骤：a、在普通锻钢或铸钢基体上加工出随形冷却水道的下半部分形状；b、将与随形冷却水道形状相对应的已加工好的管道安置在步骤a所述的下半部分形状处；c、在镶块基体和管道表面上进行过渡层材料的电弧增材制造；d、在过渡层上二次电弧增材耐高温磨损的强化层材料；e、将电弧增材完毕后的模具镶块进行回火后缓冷处理；f、对冷却后的模具镶块进行机械加工，使模具表面形状和尺寸精度满足要求。本发明方法解决了随形冷却水道难以加工的问题，延长了模具的使用寿命，提高了模具的冷却效率，降低了模具制造成本。

技术领域

本发明属于模具制备领域，具体涉及一种带随形冷却水道的热冲压成形模具镶块的制备方法。

背景技术

热冲压模具的设计在热冲压成形工艺中占有重要的地位，板料的成形和淬火均在热冲压模具中完成，热冲压模具冷却水道的设计质量直接影响着模具的冷却效果。传统的冷却水道通常为直线型水道，当热冲压件形状复杂时，热冲压模具冷却均匀性差，冷却效率低，影响最终产品的质量和生产效率。随形冷却水道是随模具型腔变化而变化的冷却水道，水道与模具型面的距离一致，冷却均匀性好，冷却效率高，然而现有的随形冷却水道的加工方法存在加工困难、制造成本高等问题。因此，寻求一种能解决随形冷却水道难以加工的问题，同时又能降低模具制造成本和提高模具寿命的热冲压成形模具制备的方法，成为了本技术领域亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种带随形冷却水道的热冲压成形模具镶块的制备方法，解决随形冷却水道加工困难的问题，而且该方法还能提高模具的使用寿命、降低模具的制造成本。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种带随形冷却水道的热冲压成形模具镶块的制备方法，包括如下步骤：

a、在普通锻钢或铸钢基体上加工出随形冷却水道的下半部分形状；

b、将与随形冷却水道形状相对应的已加工好的管道安置在步骤a所述的下半部分形状处；

c、在所述基体和管道表面上进行过渡层材料的电弧增材制造；

d、在过渡层上二次电弧增材耐高温磨损的强化层材料；

e、将电弧增材完毕后的模具镶块进行回火后缓冷，消除残余应力；

f、对冷却后的模具镶块进行机械加工，使模具表面形状和尺寸精度满足要求。

进一步地，所述随形冷却水道的横截面为圆形、椭圆形或矩形。随形冷却水道可根据实际需要选择不同的形状，可以为横截面为圆形、椭圆形或矩形的形状，也可以为其他形状。

进一步地，所述管道为钢管或铜合金管。钢管和铜合金管传热性好，有利于提高冷却水道的冷却效率。

进一步地，所述过渡层材料电弧增材至模具工作表面下1~5mm。过渡层可选择热传导效率高、强度韧性处于基体和强化层之间的材料。

进一步地，所述强化层材料电弧增材至模具工作表面上0~2mm，其中模具工作表面上0~2mm为预留机械加工余量。强化层可选择强度和韧性好的材料，为耐高温磨损性能层，在热冲压成形模具工作中起主要作用。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

（1）本发明通过在基体上预先设置与随形冷却水道形状相适应的管道，再在基体和管道上电弧增材过渡层和强化层，解决了随形冷却水道难以加工的问题，该方法加工的随形冷却水道可提高模具工作表面的冷却均匀性，使热冲压件的成形性能更加均匀，而且与采用单一昂贵模具钢材料制备热冲压模具镶块相比，降低了模具制造成本。