[发明专利]一种模具激光表面硬化处理工艺

权利要求书

1.一种模具激光表面硬化处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S1，对模具材料表面进行预处理；具体操作如下，

第一步：使用C2H5OH纯度为99％工业酒精对模具表面进行清理；

第二步：使用抹布对模具表面进行擦干净；

第三步：使用ZJ-822B工业重油污清洗剂，按清洗剂和水3:1的比例稀释调配，对模具表面需要硬化处理的区域进行清洗；

第四步：再使用高纯度工业酒精对模具表面进行整体清理；

S2，用硬度计测量硬化前基材的硬度，并记录该硬度数值；

S3，对模具非工作区域进行摸参数，找到合适该模具完全相变点的参数；

找到适合模具完全相变点的参数的步骤如下，

第一步：在模具的同种材质部位非工作面上进行摸参数；

第二步：将焊接机器人移动到选择好的区域内进行轨迹试教；

第三步：调整工艺参数；

第四步：开激光器、开冷水机、开保护气体，进行硬化处理；其中，利用氮气作为保护气体；

第五步：用工业纱布将模具表面的氧化层抛光处理；

第六步：使用硬度计对表面进行测量相变后的表面硬度，并记录硬度以及对应的参数；

第七步：将记录后的硬化测量值数据和与基材可到硬度值进行比对；

第八步：如果硬度接近，就可以执行下一步；如果硬度不到，则重新执行第三到七步；

S4，规划淬火硬化工艺路径，确保淬火硬化区域均覆盖；淬火硬化的工艺路径为：先淬火利角区域，其次淬火弧面，最后淬火平面区域；

其中，对利角区域的硬化处理划分为三道工序，

第一道利角边区硬化采用喷边技术处理：

第一步：将激光器的红光指示按钮打开；

第二步：将机器人移动到模具利角边沿上，记录机器人在模具利角边沿的位置；

第三步：通过激光器的红光进行位置优化调整，将激光器额实心红光对齐模具利角边，沿着模具利角边上进行逐一的对光调整优化相对应的位置，并更新记录调整后的位置；

第四步：不出光试运行程序，检查是否满足喷边要求；

第五步：开激光、开冷水机、开保护气对试教完成的程序进行硬化处理；

第二道覆盖搭接区硬化采用覆盖搭接技术处理：

第一步：将机器人移动到距离模具利角边上5mm处作为起始点，并记录机器人的位置；

第二步：通过激光器的红光进行位置优化调整，确保起始点结束点的第二道覆盖搭接硬化路径距离第一道利角边区路径都是5mm的距离；

第三步：选用第一组摸参数硬化区域的参数进行硬化处理；

第四步：开激光、开冷水机、开保护气对试教完成的程序进行硬化处理；

第五步：确认第一道利角边区和第二道覆盖搭接区硬化搭接覆盖区域为15MM；

第三道相变区硬化和第二道覆盖搭接区硬化之间的搭接量为3MM的覆盖区域；

S5，在模具工件表面涂一层薄薄的含碳量10％的白色吸光涂料，该白色吸光涂料主要成分为Al2O3和SiO2的涂料；具体的，取吸光涂料15g,放入杯中，加入300ml酒精，0.2g虫胶，稀释混匀，刷涂在模具表面上，之后对模具整体进行激光硬化相变处理；

S6，进行硬度检验。

2.根据权利要求1所述的一种模具激光表面硬化处理工艺，其特征在于：在对模具非工作区域进行摸参数之前，先对工件表面进行探伤检测，排除裂纹、沙眼缺陷。

3.根据权利要求1所述的一种模具激光表面硬化处理工艺，其特征在于：在对模具整体进行激光硬化相变处理前，先进行工艺路径整体试运行，检查硬化区域是否完全覆盖。

4.根据权利要求1所述的一种模具激光表面硬化处理工艺，其特征在于：在进行摸参数前先对需要做硬化处理的模具材质进行参数查阅，参数包括材质含碳量、相变温度、材质的淬火相变硬度可到值进行整理记录。

5.根据权利要求1所述的一种模具激光表面硬化处理工艺，其特征在于：工艺参数包括功率、机器人移动扫描速度、焦距、光斑尺寸、离焦量、搭接量以及保护气气压。

6.根据权利要求1所述的一种模具激光表面硬化处理工艺，其特征在于：进行硬度检验时，采用里氏硬度计对表面进行硬度测量，每个点分别测量三个点的硬度选取平均值进行标记该点的硬度数值。