[实用新型]压膜模具

说明书

本实用新型涉及模具领域，特别涉及压膜模具；包括基体层，所述基体层为金属模具，在所述金属模具表面涂覆有一层碳氮扩散层，在所述碳氮扩散层表面涂覆有一层碳化钨硬度加强层，在所述硬度加强层表面涂覆有一层CrN涂层，在所述CrN涂层表面涂覆有Ti33 Al67N封层。本实用新型通过设置金属模具、碳氮扩散层、碳化钨硬度加强层、CrN涂层以及Ti33 Al67N封层，可以提高PVD涂层的附着力，同时，提高模具表面的硬度和耐腐蚀性，抵抗苛刻挤压工况所导致的涂层剥落，从而获得使用寿命大幅度提高的铝合金型材挤压模具。

技术领域

本实用新型涉及模具领域，特别涉及压膜模具。

背景技术

铝合金模具通常采用H13模具钢制造，经热处理获得HRC48-52的硬度后加工成为特定型腔的挤压模具。为了降低模具使用成本和提高模具使用寿命，对模具表面进行气体氮化、离子氮化等工艺,提高模具表面的硬度和耐磨性。模具是铝型材行业的关键，占当前铝合金产品成本的约1/3，急需一种比现有表面处理方式使用寿命更长的挤压模具。

铝合金挤压模具目前较多的失效方式是型材尺寸产生较大偏差、型材表面拉伤，其本质是模具孔型表面磨损导致孔的尺寸不稳定；孔型表面粘结铝导致表面粗糙。多次使用后腔室出现裂纹及严重的铝腐蚀坑。目前传统氮化、碳氮化表面处理已经很难进一步大幅度地提高模具的使用寿命。因为模具表面采用单一离子氮化时，处理温度常在500-600℃，处理时间长，通常在氮化层表面形成化合物层(俗称“白亮层”)(如中国专利CN104178771A)，造成了亚表面区域合金元素贫化。使用过程中白亮层容易成为氮化涂层的破坏源。在破坏源处导致H13钢基体与高温铝直接接触，产生严重的元素扩散，甚至粘着。采用C-N共渗(如中国专利CN104152916A)虽然可以有效抑制渗层表面的白亮层，但渗层的硬度最高不超过HV 1300，且红硬性差，也限制了模具寿命的进一步提高。中国专利CN101058870A模具表面采用单一的PVD涂层，涂层与基体的结合力弱以及PVD涂层同基体的力学匹配差是限制PVD涂层高硬度及低摩擦系数等优势发挥的致命因素。且单一PVD难以在孔型表面涂制均匀的涂层，容易在孔型中心表面留下无涂层的死角。

为此，提出压膜模具。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供压膜模具，该模具表面涂覆含有高铝成分的Ti-Al-N系PVD涂层，且在基体层与PVD涂层间采用碳氮扩散层、碳化钨硬度加强层以及CrN涂层，提高PVD涂层的附着力，抵抗苛刻挤压工况所导致的涂层剥落，从而获得使用寿命大幅度提高的铝合金型材挤压模具。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

压膜模具，包括基体层，所述基体层为金属模具，在所述金属模具表面涂覆有一层碳氮扩散层，在所述碳氮扩散层表面涂覆有一层碳化钨硬度加强层，在所述硬度加强层表面涂覆有一层CrN涂层，在所述CrN涂层表面涂覆有Ti33Al67N封层。

具体的，所述金属模具为Cr5Mo1V模具。

具体的，所述碳氮扩散层的厚度为60～100微米。

具体的，所述碳化钨硬度加强层的厚度为20～25微米。

具体的，所述CrN涂层的厚度为20～25微米10～15微米。

具体的，所述Ti33Al67N封层的厚度为1～2微米。

本实用新型的有益效果为：本实用新型通过设置金属模具、碳氮扩散层、碳化钨硬度加强层、CrN涂层以及Ti33Al67N封层，可以提高PVD涂层的附着力，同时，提高模具表面的硬度和耐腐蚀性，抵抗苛刻挤压工况所导致的涂层剥落，从而获得使用寿命大幅度提高的铝合金型材挤压模具。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。