本發明涉及模具技術領域，特別是涉及一種用于熱沖壓模具的鑲塊制造方法及修補方法。
背景技術：
車用高強度和超高強度鋼板以其輕質、高強度的特點在汽車業中應用越來越受關注，并已經成為同時滿足汽車輕量化和保障安全性能的重要途徑。超高強度鋼板成形通常采用熱沖壓成形方式，由于熱沖壓成形過程中板料被加熱到奧氏體化溫度以上后再在模具中沖壓成形，模具的表層溫升快，溫度升高后模具的強度、硬度會相應降低，磨損加大。同時，成形過程中板料還需要在模具中淬火冷卻，熱沖壓模具在快速升溫和冷卻周期中導致熱疲勞，壽命較低。
目前采用國外進口鋼材H13來制備熱沖壓模具鑲塊，才能滿足基本生產的需要，當模具熱沖壓20萬件左右，鑲塊就容易出現熱龜裂；如汽車B柱，熱沖壓模具成本在300萬以上，產品單件分攤模具成本高達15元。因此制造成本高，使用壽命低的鑲塊是制約超高強度鋼熱沖壓生產的關鍵瓶頸。因此，如何提高鑲塊的使用壽命并降低其成本已成為本技術領域亟待解決的問題。
技術實現要素：
本發明的目的是針對現有技術的不足進行改進，提供了一種用于熱沖壓模具的鑲塊制造方法及修補方法，通過該制造方法制造的鑲塊使用壽命長、成本低，通過該修補方法修補的鑲塊進一步降低了成本。
本發明的技術方案是這樣實現的：
第一方面，本發明提供了一種用于熱沖壓模具的鑲塊制造方法，包括如下步驟：
1）將基體材料進行粗加工和調質處理，得到鑲塊的基本形狀并留有一定的余量；
2）將鑲塊的工作表面沿深度方向切削一定厚度；
3）將耐高溫耐磨損焊芯焊接在鑲塊的工作表面上以形成增材制造層；
4）對鑲塊進行精加工并得到滿足使用尺寸精度要求的鑲塊；
5）將鑲塊進行整體淬火，從而得到最終的用于熱沖壓模具的鑲塊。
進一步地，本發明步驟1）中基體材料選用普通鍛鋼或普通鍛模用鋼；
進一步地，本發明步驟2）中切削厚度為5~10 mm。
進一步地，本發明步驟3）中所述焊接采用堆焊的方式。
進一步地，本發明步驟3）中所述增材制造層厚度為1~12 mm。
第二方面，本發明還提供了一種用于熱沖壓模具的鑲塊修補方法，包括如下步驟：
1）將需要修補的鑲塊從熱沖壓模具上拆下；
2）將需要修補的鑲塊有裂紋的工作表面沿裂紋深度方向切削一定厚度，以將裂紋部分完全去除；
3）將耐高溫耐磨損焊芯焊接在切削處以形成增材制造層；
4）對增材制造層進行精加工以得到滿足使用尺寸精度要求的由增材制造層和切削后的鑲塊一起構成的新的鑲塊；
5）將新的鑲塊進行整體淬火，從而得到最終修補后的鑲塊。
進一步地，本發明步驟2）中所述增材制造層厚度大于步驟1）中切削厚度。
相比現有技術，本發明的有益效果主要體現在：
1、通過本發明制造出的鑲塊使用壽命長、成本低，解決了超高強度鋼熱沖壓模具的鑲塊使用壽命低，制造成本高的瓶頸問題；
2、本發明能夠對已有裂紋，需要修補的鑲塊進行快速再制造，進一步降低了成本、節約了材料。
附圖說明
圖1為本發明實施例的結構示意圖。
附圖中：1-基體材料；2-增材制造層。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行詳細說明。
本發明的用于熱沖壓模具的鑲塊制造方法，包括如下步驟：
1）將普通鍛鋼或普通鍛模用鋼進行粗加工和調質處理，得到鑲塊的基本形狀并留有一定的余量；
2）將鑲塊的工作表面沿深度方向切削5~10 mm；
3）將耐高溫耐磨損焊芯采用堆焊的方式焊接在鑲塊的工作表面上以形成增材制造層2，所述增材制造層2的厚度為1~12 mm；
4）對鑲塊進行精加工并得到滿足使用尺寸精度要求的鑲塊；
5）將鑲塊進行整體淬火，從而得到最終的用于熱沖壓模具的鑲塊，其結構見圖1，其中標號1為基體材料，標號2為增材制造層。
本發明提供的用于熱沖壓模具的鑲塊制造方法，采用的技術方案是通過在鑲塊基體材料1的工作表面上堆焊一層一定厚度的導熱性能良好的耐高溫耐磨損的增材制造層2，通過增材制造層2來提高鑲塊使用壽命并降低鑲塊的制造成本。增材制造層2可采用具有優良的耐熱性，耐腐蝕性和抗氧化性能的D842型、D852型鈷基合金焊條堆焊構成。增材制造層2淬火后在800~1000℃的高溫下能保持較高的硬度且導熱系數較高（大于36W/mK），增材制造層2在工作時能具有良好的耐磨性，其綜合性能要優于國外進口鋼材H13。具體地，在磨損嚴重的區域，比如圓角處切削時切削深度大于水平處切削深度，所述切削深度相對于鑲塊最終成型后工作表面來計算，相應地，切削越深的部位焊接的增材制造層2越厚。
實際應用中，通過測試，采用本發明制造出的鑲塊應用于熱沖壓模具后，模具熱沖壓23萬件左右，鑲塊才出現熱龜裂；如汽車B柱，采用本發明的鑲塊后熱沖壓模具成本在250萬以下，產品單件分攤模具成本約11元，經濟性顯著改善。
本發明的用于熱沖壓模具的鑲塊修補方法，包括如下步驟：
1）將需要修補的鑲塊從熱沖壓模具上拆下；
2）將需要修補的鑲塊有裂紋的工作表面沿裂紋深度方向切削一定厚度，以將裂紋部分完全去除；
3）將耐高溫耐磨損焊芯焊接在切削處以形成增材制造層，所述增材制造層厚度大于步驟1）中切削厚度；
4）對增材制造層進行精加工以得到滿足使用尺寸精度要求的由增材制造層和切削后的鑲塊一起構成的新的鑲塊；
5）將新的鑲塊進行整體淬火，從而得到最終修補后的鑲塊。
本發明提供的用于熱沖壓模具的鑲塊制造方法能顯著延長鑲塊壽命，降低鑲塊制造成本，進而降低熱沖壓模具制造成本，從根本上解決了鑲塊工作時磨損嚴重、壽命低、制造成本高的瓶頸問題。同時，本發明提供的用于熱沖壓模具的鑲塊修補方法能夠對已有裂紋，需要修補的鑲塊進行快速再制造，進一步降低成本、節約材料。
最后需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管申請人參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和范圍，均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。