CN106637192A - 一种修复效果优异的汽车模具的修复工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种修复效果优异的汽车模具的修复工艺，步骤如下：对模具表面进行清洗；将模具磨损区域作为修复区域，对修复区域进行打磨；对模具进行初次回火处理；采用激光熔覆将修补合金粉末熔覆在修复区域，形成修补层，且修补层的表面比模具表面低0.3‑0.5mm；对激光熔覆处理后的模具进行再次回火处理；将模具磨损区域及磨损区域周边2‑5cm范围内作为强化区域，对模具的强化区域进行打磨；采用等离子喷涂将强化合金粉末喷涂在模具的强化区域；将模具强化区域及强化区域周边1‑2cm范围内作为抛光区域，对模具的抛光区域进行抛光处理；该修复工艺具有给模具带来变形量小、硬度高、不易开裂等优点，能够保证模具的使用精度，延长模具的使用寿命。

Description

一种修复效果优异的汽车模具的修复工艺
技术领域
本发明涉及汽车模具技术领域，具体是一种修复效果优异的汽车模具的修复工艺。
背景技术
据了解，我国目前为汽车服务的模具约已占到了全部模具产量的三分之一左右。在这占模具总量三分之一的汽车模具中，冲压模具要占到一半左右，由此可见汽车冲压模具在模具行业和汽车工业中的重要地位。随着模具行业的不断发展，汽车模具在国内的模具行业已经有着举足轻重的位置。迅猛发展的中国汽车工业为国内的汽车模具带来了广阔的发展空间。此外由于成本和市场的因素致使发达国家模具制造的重心也逐步向以中国为代表的发展中国家转移。国内外的综合因素促进了国内汽车模具工业高速发展，可见，我国汽车模具产业的前景十分广阔。
目前，模具精度差、寿命短、开发周期长是国产汽车模具的致命伤。国产汽车模具在制作过程存在错误加工的情况，在使用过程中会产生不同程度的磨损，模具的报废率高达30％，造成了巨大的浪费，导致国产汽车模具在市场上竞争力不足。针对这种情况，目前的大多数企业采用普通堆焊处理来对汽车模具进行修复，但由于模具材料大都是高碳合金钢或铸钢，普通堆焊会给模具带来变形量大、硬度不足、易开裂等缺点，严重影响模具的使用精度，造成所生产的产品质量下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种修复效果优异的汽车模具的修复工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种修复效果优异的汽车模具的修复工艺，步骤如下：
1)对模具表面进行清洗；
2)将模具磨损区域作为修复区域，对修复区域进行打磨；
3)对模具进行初次回火处理，先升温至500-530℃，回火处理2-3h，再降温至210-240℃，回火处理1h，最后自然冷却；
4)采用激光熔覆将修补合金粉末熔覆在修复区域，形成修补层，且修补层的表面比模具表面低0.3-0.5mm，激光功率为2000W，光斑尺寸为5-6mm，扫描速度为3-4mm/s，其中修补合金粉末的成分组成与模具的成分组成相同；
5)对激光熔覆处理后的模具进行再次回火处理，先升温至500-530℃，回火处理2-3h，再降温至210-240℃，回火处理1h，最后自然冷却；
6)将模具磨损区域及磨损区域周边2-5cm范围内作为强化区域，对模具的强化区域进行打磨；
7)采用等离子喷涂将强化合金粉末喷涂在模具的强化区域，以形成强化层，强化层的表面比模具表面高0.1-0.2mm；
8)将模具强化区域及强化区域周边1-2cm范围内作为抛光区域，对模具的抛光区域进行抛光处理。
作为本发明进一步的方案：步骤1)中，采用70℃的美沙克隆溶剂对模具进行清洗。
作为本发明再进一步的方案：步骤2)中，首先采用400目的干磨砂纸对模具进行初次打磨，打磨均匀后，再采用800目的干磨砂纸对模具进行再次打磨，打磨均匀后，最后将模具置于水中，采用1200目的水磨砂纸进行最终打磨，打磨均匀后，将模具在110-120℃下烘干。
作为本发明再进一步的方案：步骤6)中，首先采用600目的干磨砂纸对模具进行初次打磨，打磨均匀后，再采用1200目的干磨砂纸对模具进行再次打磨，打磨均匀后，最后将模具置于水中，采用2000目的水磨砂纸进行最终打磨，打磨均匀后，将模具在110-120℃下烘干。
作为本发明再进一步的方案：步骤7)中，所述强化合金粉末按照质量百分数的化学成分为：Cr 15-18％、Si 1-2％、Mo 2-2.5％、W 2-3％、Co 4-5％、Nb 0.5-1.0％、Ta 1.2-1.8％、Ti 3.0-3.6％，余量为Fe。
作为本发明再进一步的方案：步骤7)中，所述强化合金粉末按照质量百分数的化学成分为：Cr 16.5％、Si 1.4％、Mo 2.3％、W 2.7％、Co 4.5％、Nb 0.7％、Ta 1.6％、Ti3.3％、Fe 67％。
作为本发明再进一步的方案：步骤8)中，采用超声波模具抛光机对模具的抛光区域进行抛光处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明修复效果优异的汽车模具的修复工艺，经过修复后的模具的表面硬度达到了59.7以上，有利于提高模具的硬度，提高模具的耐磨性，从而延长模具的使用寿命。
2、本发明修复效果优异的汽车模具的修复工艺，与常规普通堆焊相比，具有给模具带来变形量小、硬度高、不易开裂等优点，能够保证模具的使用精度，避免所生产的产品质量下降。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种修复效果优异的汽车模具的修复工艺，步骤如下：
1)对模具表面进行清洗，具体为，采用70℃的美沙克隆溶剂对模具进行清洗；
2)将模具磨损区域作为修复区域，对修复区域进行打磨，具体为首先采用400目的干磨砂纸对模具进行初次打磨，打磨均匀后，再采用800目的干磨砂纸对模具进行再次打磨，打磨均匀后，最后将模具置于水中，采用1200目的水磨砂纸进行最终打磨，打磨均匀后，将模具在110℃下烘干；
3)对模具进行初次回火处理，先升温至500℃，回火处理2h，再降温至210℃，回火处理1h，最后自然冷却；
4)采用激光熔覆将修补合金粉末熔覆在修复区域，形成修补层，且修补层的表面比模具表面低0.3mm，激光功率为2000W，光斑尺寸为5mm，扫描速度为3mm/s，其中修补合金粉末的成分组成与模具的成分组成相同；
5)对激光熔覆处理后的模具进行再次回火处理，先升温至500℃，回火处理2h，再降温至210℃，回火处理1h，最后自然冷却；
6)将模具磨损区域及磨损区域周边2cm范围内作为强化区域，对模具的强化区域进行打磨，具体为，首先采用600目的干磨砂纸对模具进行初次打磨，打磨均匀后，再采用1200目的干磨砂纸对模具进行再次打磨，打磨均匀后，最后将模具置于水中，采用2000目的水磨砂纸进行最终打磨，打磨均匀后，将模具在110℃下烘干；
7)采用等离子喷涂将强化合金粉末喷涂在模具的强化区域，以形成强化层，强化层的表面比模具表面高0.1mm，其中，所述强化合金粉末按照质量百分数的化学成分为：Cr15％、Si 1％、Mo 2％、W 2％、Co 4％、Nb 0.5％、Ta 1.2％、Ti 3％、Fe 71.3％；
8)将模具强化区域及强化区域周边1cm范围内作为抛光区域，对模具的抛光区域进行抛光处理，具体为，采用超声波模具抛光机对模具的抛光区域进行抛光处理。
实施例2
一种修复效果优异的汽车模具的修复工艺，步骤如下：
1)对模具表面进行清洗，具体为，采用70℃的美沙克隆溶剂对模具进行清洗；
2)将模具磨损区域作为修复区域，对修复区域进行打磨，具体为首先采用400目的干磨砂纸对模具进行初次打磨，打磨均匀后，再采用800目的干磨砂纸对模具进行再次打磨，打磨均匀后，最后将模具置于水中，采用1200目的水磨砂纸进行最终打磨，打磨均匀后，将模具在115℃下烘干；
3)对模具进行初次回火处理，先升温至510℃，回火处理2.5h，再降温至220℃，回火处理1h，最后自然冷却；
4)采用激光熔覆将修补合金粉末熔覆在修复区域，形成修补层，且修补层的表面比模具表面低0.35mm，激光功率为2000W，光斑尺寸为5mm，扫描速度为4mm/s，其中修补合金粉末的成分组成与模具的成分组成相同；
5)对激光熔覆处理后的模具进行再次回火处理，先升温至520℃，回火处理3h，再降温至220℃，回火处理1h，最后自然冷却；
6)将模具磨损区域及磨损区域周边2.5cm范围内作为强化区域，对模具的强化区域进行打磨，具体为，首先采用600目的干磨砂纸对模具进行初次打磨，打磨均匀后，再采用1200目的干磨砂纸对模具进行再次打磨，打磨均匀后，最后将模具置于水中，采用2000目的水磨砂纸进行最终打磨，打磨均匀后，将模具在110℃下烘干；
7)采用等离子喷涂将强化合金粉末喷涂在模具的强化区域，以形成强化层，强化层的表面比模具表面高0.1mm，其中，所述强化合金粉末按照质量百分数的化学成分为：Cr16％、Si 1.3％、Mo 2.2％、W 2.5％、Co 5％、Nb 0.6％、Ta 1.4％、Ti 3.5％、Fe 67.5％；
8)将模具强化区域及强化区域周边1.5cm范围内作为抛光区域，对模具的抛光区域进行抛光处理，具体为，采用超声波模具抛光机对模具的抛光区域进行抛光处理。
实施例3
一种修复效果优异的汽车模具的修复工艺，步骤如下：
1)对模具表面进行清洗，具体为，采用70℃的美沙克隆溶剂对模具进行清洗；
2)将模具磨损区域作为修复区域，对修复区域进行打磨，具体为首先采用400目的干磨砂纸对模具进行初次打磨，打磨均匀后，再采用800目的干磨砂纸对模具进行再次打磨，打磨均匀后，最后将模具置于水中，采用1200目的水磨砂纸进行最终打磨，打磨均匀后，将模具在115℃下烘干；
3)对模具进行初次回火处理，先升温至515℃，回火处理2.5h，再降温至225℃，回火处理1h，最后自然冷却；
4)采用激光熔覆将修补合金粉末熔覆在修复区域，形成修补层，且修补层的表面比模具表面低0.4mm，激光功率为2000W，光斑尺寸为5mm，扫描速度为3mm/s，其中修补合金粉末的成分组成与模具的成分组成相同；
5)对激光熔覆处理后的模具进行再次回火处理，先升温至520℃，回火处理2.5h，再降温至230℃，回火处理1h，最后自然冷却；
6)将模具磨损区域及磨损区域周边3cm范围内作为强化区域，对模具的强化区域进行打磨，具体为，首先采用600目的干磨砂纸对模具进行初次打磨，打磨均匀后，再采用1200目的干磨砂纸对模具进行再次打磨，打磨均匀后，最后将模具置于水中，采用2000目的水磨砂纸进行最终打磨，打磨均匀后，将模具在115℃下烘干；
7)采用等离子喷涂将强化合金粉末喷涂在模具的强化区域，以形成强化层，强化层的表面比模具表面高0.2mm，其中，所述强化合金粉末按照质量百分数的化学成分为：Cr16.5％、Si 1.4％、Mo 2.3％、W 2.7％、Co 4.5％、Nb 0.7％、Ta 1.6％、Ti 3.3％、Fe67％；
8)将模具强化区域及强化区域周边1.5cm范围内作为抛光区域，对模具的抛光区域进行抛光处理，具体为，采用超声波模具抛光机对模具的抛光区域进行抛光处理。
实施例4
一种修复效果优异的汽车模具的修复工艺，步骤如下：
1)对模具表面进行清洗，具体为，采用70℃的美沙克隆溶剂对模具进行清洗；
2)将模具磨损区域作为修复区域，对修复区域进行打磨，具体为首先采用400目的干磨砂纸对模具进行初次打磨，打磨均匀后，再采用800目的干磨砂纸对模具进行再次打磨，打磨均匀后，最后将模具置于水中，采用1200目的水磨砂纸进行最终打磨，打磨均匀后，将模具在110℃下烘干；
3)对模具进行初次回火处理，先升温至525℃，回火处理3h，再降温至225℃，回火处理1h，最后自然冷却；
4)采用激光熔覆将修补合金粉末熔覆在修复区域，形成修补层，且修补层的表面比模具表面低0.4mm，激光功率为2000W，光斑尺寸为6mm，扫描速度为3mm/s，其中修补合金粉末的成分组成与模具的成分组成相同；
5)对激光熔覆处理后的模具进行再次回火处理，先升温至510℃，回火处理2.5h，再降温至240℃，回火处理1h，最后自然冷却；
6)将模具磨损区域及磨损区域周边4cm范围内作为强化区域，对模具的强化区域进行打磨，具体为，首先采用600目的干磨砂纸对模具进行初次打磨，打磨均匀后，再采用1200目的干磨砂纸对模具进行再次打磨，打磨均匀后，最后将模具置于水中，采用2000目的水磨砂纸进行最终打磨，打磨均匀后，将模具在120℃下烘干；
7)采用等离子喷涂将强化合金粉末喷涂在模具的强化区域，以形成强化层，强化层的表面比模具表面高0.1mm，其中，所述强化合金粉末按照质量百分数的化学成分为：Cr17％、Si 1.5％、Mo 2.5％、W 2％、Co 4.3％、Nb 0.6％、Ta 1.7％、Ti 3.2％、Fe 67.2％；
8)将模具强化区域及强化区域周边2cm范围内作为抛光区域，对模具的抛光区域进行抛光处理，具体为，采用超声波模具抛光机对模具的抛光区域进行抛光处理。
实施例5
一种修复效果优异的汽车模具的修复工艺，步骤如下：
1)对模具表面进行清洗，具体为，采用70℃的美沙克隆溶剂对模具进行清洗；
2)将模具磨损区域作为修复区域，对修复区域进行打磨，具体为首先采用400目的干磨砂纸对模具进行初次打磨，打磨均匀后，再采用800目的干磨砂纸对模具进行再次打磨，打磨均匀后，最后将模具置于水中，采用1200目的水磨砂纸进行最终打磨，打磨均匀后，将模具在120℃下烘干；
3)对模具进行初次回火处理，先升温至530℃，回火处理3h，再降温至240℃，回火处理1h，最后自然冷却；
4)采用激光熔覆将修补合金粉末熔覆在修复区域，形成修补层，且修补层的表面比模具表面低0.5mm，激光功率为2000W，光斑尺寸为6mm，扫描速度为4mm/s，其中修补合金粉末的成分组成与模具的成分组成相同；
5)对激光熔覆处理后的模具进行再次回火处理，先升温至530℃，回火处理3h，再降温至240℃，回火处理1h，最后自然冷却；
6)将模具磨损区域及磨损区域周边5cm范围内作为强化区域，对模具的强化区域进行打磨，具体为，首先采用600目的干磨砂纸对模具进行初次打磨，打磨均匀后，再采用1200目的干磨砂纸对模具进行再次打磨，打磨均匀后，最后将模具置于水中，采用2000目的水磨砂纸进行最终打磨，打磨均匀后，将模具在120℃下烘干；
7)采用等离子喷涂将强化合金粉末喷涂在模具的强化区域，以形成强化层，强化层的表面比模具表面高0.2mm，其中，所述强化合金粉末按照质量百分数的化学成分为：Cr18％、Si 2％、Mo 2.5％、W 3％、Co 5％、Nb 1％、Ta 1.8％、Ti 3.6％、Fe 63.1％；
8)将模具强化区域及强化区域周边2cm范围内作为抛光区域，对模具的抛光区域进行抛光处理，具体为，采用超声波模具抛光机对模具的抛光区域进行抛光处理。
对比例
与实施例3相比，采用常规的强化合金粉末，其他与实施例3相同，该常规强化合金粉末按照质量百分数的化学成分为：C 0.08％，Cr 14％，B 2.5％，Si 1.5％，Mo 1.2％，Mn12％，W 11％，TiO2 12％，其余为Fe。
对实施例1-5及对比例的表面硬度进行性能测试，测试结果如下：
表1性能测试表
从上表可以看出，本发明修复效果优异的汽车模具的修复工艺，经过修复后的模具的表面硬度达到了59.7以上，有利于提高模具的硬度，提高模具的耐磨性，从而延长模具的使用寿命。
本发明修复效果优异的汽车模具的修复工艺，与常规普通堆焊相比，具有给模具带来变形量小、硬度高、不易开裂等优点，能够保证模具的使用精度，避免所生产的产品质量下降。
另外，从实施例3与对比例1的数据对比中可以看出，实施例3的处理效果明显优于对比例，由于对比例中采用常规强化合金粉末，因此可以看出，本发明采用特制的强化合金粉末进行等离子喷涂，有利于提高对模具的修复效果。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (7)

1.一种修复效果优异的汽车模具的修复工艺，其特征在于，步骤如下：
1)对模具表面进行清洗；
2)将模具磨损区域作为修复区域，对修复区域进行打磨；
3)对模具进行初次回火处理，先升温至500-530℃，回火处理2-3h，再降温至210-240℃，回火处理1h，最后自然冷却；
4)采用激光熔覆将修补合金粉末熔覆在修复区域，形成修补层，且修补层的表面比模具表面低0.3-0.5mm，激光功率为2000W，光斑尺寸为5-6mm，扫描速度为3-4mm/s，其中修补合金粉末的成分组成与模具的成分组成相同；
5)对激光熔覆处理后的模具进行再次回火处理，先升温至500-530℃，回火处理2-3h，再降温至210-240℃，回火处理1h，最后自然冷却；
6)将模具磨损区域及磨损区域周边2-5cm范围内作为强化区域，对模具的强化区域进行打磨；
7)采用等离子喷涂将强化合金粉末喷涂在模具的强化区域，以形成强化层，强化层的表面比模具表面高0.1-0.2mm；
8)将模具强化区域及强化区域周边1-2cm范围内作为抛光区域，对模具的抛光区域进行抛光处理。
2.根据权利要求1所述的修复效果优异的汽车模具的修复工艺，其特征在于，步骤1)中，采用70℃的美沙克隆溶剂对模具进行清洗。
3.根据权利要求1所述的修复效果优异的汽车模具的修复工艺，其特征在于，步骤2)中，首先采用400目的干磨砂纸对模具进行初次打磨，打磨均匀后，再采用800目的干磨砂纸对模具进行再次打磨，打磨均匀后，最后将模具置于水中，采用1200目的水磨砂纸进行最终打磨，打磨均匀后，将模具在110-120℃下烘干。
4.根据权利要求1-3任一所述的修复效果优异的汽车模具的修复工艺，其特征在于，步骤6)中，首先采用600目的干磨砂纸对模具进行初次打磨，打磨均匀后，再采用1200目的干磨砂纸对模具进行再次打磨，打磨均匀后，最后将模具置于水中，采用2000目的水磨砂纸进行最终打磨，打磨均匀后，将模具在110-120℃下烘干。
5.根据权利要求4所述的修复效果优异的汽车模具的修复工艺，其特征在于，步骤7)中，所述强化合金粉末按照质量百分数的化学成分为：Cr 15-18％、Si 1-2％、Mo 2-2.5％、W 2-3％、Co 4-5％、Nb 0.5-1.0％、Ta 1.2-1.8％、Ti 3.0-3.6％，余量为Fe。
6.根据权利要求5所述的修复效果优异的汽车模具的修复工艺，其特征在于，步骤7)中，所述强化合金粉末按照质量百分数的化学成分为：Cr 16.5％、Si 1.4％、Mo 2.3％、W2.7％、Co 4.5％、Nb 0.7％、Ta 1.6％、Ti 3.3％、Fe 67％。
7.根据权利要求1所述的修复效果优异的汽车模具的修复工艺，其特征在于，步骤8)中，采用超声波模具抛光机对模具的抛光区域进行抛光处理。
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