一種氣門耐高溫磨損涂層成型模具的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種模具，尤其涉及一種氣門耐高溫磨損涂層成型模具。
【背景技術】
[0002]氣門熱成型模具通常采用如圖1所示結構，氣門熱成型模具材料一般采用3Cr2W8V。因為是熱成型，模具股役時會有很高的溫度，為了提高模具使用壽命，在使用過程中都是采用油和石墨粉調和進行冷卻、潤滑。盡管如此，3Cr2W8V模具的使用壽命也不理想，模具使用壽命不夠理想，單次壽命在800至1000次。而且磨損后修復較為麻煩，需要進行粗車、精車、拋光處理，而且模具修復一次后總壽命同時在縮短，(模具高度變化)；工作時石墨油冷卻過程中會產生很大的油煙，對人體造成傷害，工作環境十分惡劣。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型還提供了一種氣門耐高溫磨損涂層成型模具，使用該成型模具生產氣門時，模具不需要石墨油冷卻，工作環境好，模具使用壽命長，減少了模具的修復次數和提高了氣門毛坯的表面粗糙度。
[0004]為此本實用新型采用的技術方案是:本實用新型包括模具本體(I)和開設在模具本體(I)內的模具型腔(2 )，所述模具本體(I)包括基體(11)和設置在基體(11)外表面的基體灰黑色氮化高鋁鈦PVD涂層(12);所述模具型腔(2)包括基體型腔(22)和設置在基體型腔(22 )內表面的基體型腔灰黑色氮化高鋁鈦PVD涂層(21)。
[0005]所述基體(11)材料為Hl3合金鋼。
[0006]一種氣門耐高溫磨損涂層成型模具的加工工藝，按照以下步驟進行:
[0007]I)坯料進行十鐓十拔鍛打；
[0008]2)退火:升溫到850°C ±10°C，保溫，然后打開爐門，坯料降到750°C ±10°C后，再保溫，爐冷到530°C _550°C出爐，室溫冷卻；
[0009]3)進行粗加工；
[0010]4)在1050°C的條件下淬火；
[0011]5)加熱后工件在淬火油中冷卻至350-400°C后空氣冷卻；
[0012]6)回火:采用600_650°C回火三次；
[0013]7)精加工成型；
[0014]8 )型腔表面進行精拋光處理；
[0015]9)模具清洗整體表面氮化高鋁鈦PVD涂層處理。
[0016]所述9)步驟中:基體(11)外表面及基體型腔(22)內表面由氮化高鋁鈦PVD涂層采用輝光放電等離子體中氮擴散進入脫層中。
[0017]所述涂層厚度為l-4Mm。
[0018]本實用新型的優點是:耐高溫磨損涂層為灰黑色氮化高鋁鈦PVD涂層，由于含鋁的成份高，所以其抗熱性能極高，硬度為1800HV以上，厚度為l-4Mm，摩擦系數為0.7，在900°C時具有較高的抗沖擊性能，延長了模具的使用壽命，減少了工人的換模次數，提高了生產效率；使用該模具生產時，也不需要石墨油冷卻，改善了工作環境；對模具修復也只須進行拋光處理和表面改性處理，修復也更為簡便，降低了模具的材料成本。
[0019]基體表面及腔體內表面是由氮化高鋁鈦PVD涂層采用輝光放電等離子體中氮擴散進入脫層中，從而增強工件表面硬度和耐磨性能的工藝加工而成，硬度在1800HV以上，具有較高的抗沖擊性能，由于氮化高鋁鈦PVD涂層表層得到較小的硬質顆粒，從而具有較高的抗磨損能力，延長了模具的使用壽命，減少了工人的換模次數，提高了生產效率。
【附圖說明】
[0020]圖1為【背景技術】3Cr2W8V模具外形。
[0021]圖2為本實用新型氣門耐高溫磨損涂層成型模具。
[0022]圖中I為模具本體、2為模具型腔；
[0023]11為基體、12為基體灰黑色氮化高鋁鈦PVD涂層；
[0024]21為型腔灰黑色氮化高鋁鈦PVD涂層、22為基體型腔。
【具體實施方式】
[0025]實施例一:
[0026]本實用新型包括模具本體I和開設在模具本體I內的模具型腔2，所述模具本體I包括基體11和設置在基體11外表面的基體灰黑色氮化高鋁鈦PVD涂層12 ;所述模具型腔2包括基體型腔22和設置在基體型腔22內表面的基體型腔灰黑色氮化高鋁鈦PVD涂層21。
[0027]所述基體11材料為Hl3合金鋼。
[0028]一種氣門耐高溫磨損涂層成型模具的加工工藝，按照以下步驟進行:
[0029]I)坯料進行十鐓十拔鍛打；
[0030]2)退火:升溫到850°C，保溫，然后打開爐門，坯料降到750°C后，再保溫，爐冷到540°C出爐，室溫冷卻；
[0031]3)進行粗加工；
[0032]4)在1050°C的條件下淬火；
[0033]5)加熱后工件在淬火油中冷卻至380°C后空氣冷卻；
[0034]6)回火:采用620°C回火三次；
[0035]7)精加工成型；
[0036]8 )型腔表面進行精拋光處理；
[0037]9)模具清洗整體表面氮化高鋁鈦PVD涂層處理。
[0038]所述9)步驟中:基體11外表面及基體型腔22內表面由氮化高鋁鈦PVD涂層采用輝光放電等離子體中氮擴散進入脫層中。
[0039]所述涂層厚度為4Mm。
[0040]實施例二:
[0041]本實用新型包括模具本體I和開設在模具本體I內的模具型腔2，所述模具本體I包括基體11和設置在基體11外表面的基體灰黑色氮化高鋁鈦PVD涂層12 ;所述模具型腔2包括基體型腔22和設置在基體型腔22內表面的基體型腔灰黑色氮化高鋁鈦PVD涂層21。
[0042]所述基體11材料為Hl3合金鋼。
[0043]一種氣門耐高溫磨損涂層成型模具的加工工藝，按照以下步驟進行:
[0044]I)坯料進行十鐓十拔鍛打；
[0045]2)退火:升溫到840°C，保溫，然后打開爐門，坯料降到760°C后，再保溫，爐冷到550°C出爐，室溫冷卻；
[0046]3)進行粗加工；
[0047]4)在1050°C的條件下淬火；
[0048]5)加熱后工件在淬火油中冷卻至350°C后空氣冷卻；
[0049]6)回火:采用600°C回火三次；
[0050]7)精加工成型；
[0051 ] 8 )型腔表面進行精拋光處理；
[0052]9)模具清洗整體表面氮化高鋁鈦PVD涂層處理。
[0053]所述9)步驟中:基體11外表面及基體型腔22內表面由氮化高鋁鈦PVD涂層采用輝光放電等離子體中氮擴散進入脫層中。
[0054]所述涂層厚度為lMm。
[0055]實施例三:
[0056]本實用新型包括模具本體I和開設在模具本體I內的模具型腔2，所述模具本體I包括基體11和設置在基體11外表面的基體灰黑色氮化高鋁鈦PVD涂層12 ;所述模具型腔2包括基體型腔22和設置在基體型腔22內表面的基體型腔灰黑色氮化高鋁鈦PVD涂層21。
[0057]所述基體11材料為Hl3合金鋼。
[0058]一種氣門耐高溫磨損涂層成型模具的加工工藝，按照以下步驟進行:
[0059]I)坯料進行十鐓十拔鍛打；
[0060]2)退火:升溫到860°C，保溫，然后打開爐門，坯料降到740°C后，再保溫，爐冷到530°C出爐，室溫冷卻；
[0061]3)進行粗加工；
[0062]4)在1050°C的條件下淬火；
[0063]5)加熱后工件在淬火油中冷卻至400°C后空氣冷卻；
[0064]6)回火:采用650°C回火三次；
[0065]7)精加工成型；
[0066]8 )型腔表面進行精拋光處理；
[0067]9)模具清洗整體表面氮化高鋁鈦PVD涂層處理。
[0068]所述9)步驟中:基體11外表面及基體型腔22內表面由氮化高鋁鈦PVD涂層采用輝光放電等離子體中氮擴散進入脫層中。
[0069]所述涂層厚度為2Mm。
【主權項】
1.一種氣門耐高溫磨損涂層成型模具，包括模具本體(I)和開設在模具本體(I)內的模具型腔(2)，其特征在于，所述模具本體(I)包括基體(11)和設置在基體(11)外表面的基體氮化高鋁鈦PVD涂層(12 );所述模具型腔(2 )包括基體型腔(22 )和設置在基體型腔(22 )內表面的基體型腔氮化高鋁鈦PVD涂層(21)。
2.根據權利要求1所述的一種氣門耐高溫磨損涂層成型模具，其特征在于，所述基體(11)材料為Hl3合金鋼。
【專利摘要】本實用新型涉及一種氣門耐高溫磨損涂層成型模具。包括模具本體和開設在模具本體內的模具型腔，所述模具本體包括基體和設置在基體外表面的基體灰黑色氮化高鋁鈦PVD涂層；所述模具型腔包括基體型腔和設置在基體型腔內表面的基體型腔灰黑色氮化高鋁鈦PVD涂層。本實用新型耐高溫磨損涂層為灰黑色氮化高鋁鈦PVD涂層，由于含鋁的成份高，所以其抗熱性能極高，硬度為1800HV以上，厚度為1-4μm，摩擦系數為0.7，在900℃時具有較高的抗沖擊性能，延長了模具的使用壽命，減少了工人的換模次數，提高了生產效率。
【IPC分類】B23P15-24, B29C33-38, B29C51-30
【公開號】CN204398316
【申請號】CN201420700074
【發明人】杜舉才, 徐巍巍
【申請人】揚州光輝內燃機配件有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2014年11月20日