《金属高温成型模具及其制造方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《金属高温成型模具及其制造方法.pdf（8页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN101992244A43申请公布日20110330CN101992244ACN101992244A21申请号200910305587622申请日20090813B21D37/10200601B24C1/0020060171申请人深圳富泰宏精密工业有限公司地址518109广东省深圳市宝安区龙华镇富士康科技工业园F3区A栋72发明人龙丽马德宝林兆焄丁大伟朱永刚54发明名称金属高温成型模具及其制造方法57摘要本发明提供一种金属高温成型模具，包括一金属的模具基体，该金属高温成型模具还包括一至少形成于该模具基体的型腔表面的陶瓷涂层，该陶瓷涂层由三氧化二铬、二氧化硅及三氧化二铝组成。本发。
2、明还提供一种上述模具的制造方法。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图3页CN101992247A1/1页21一种金属高温成型模具，包括一金属的模具基体，其特征在于该金属高温成型模具还包括一至少形成于该模具基体的型腔表面的陶瓷涂层，该陶瓷涂层由三氧化二铬、二氧化硅及三氧化二铝组成。2如权利要求1所述的金属高温成型模具，其特征在于该三氧化二铬的质量含量为8993，该二氧化硅的质量含量为610，该三氧化二铝的质量含量为0515。3如权利要求2所述的金属高温成型模具，其特征在于该三氧化二铬的质量含量为91，二氧化硅的质量含量为8，三氧化二铝的质量含。
3、量为1。4如权利要求1所述的金属高温成型模具，其特征在于该陶瓷涂层的厚度为005015MM。5如权利要求4所述的金属高温成型模具，其特征在于该陶瓷涂层的厚度为010012MM。6如权利要求1所述的金属高温成型模具，其特征在于该陶瓷涂层还形成于该模具基体的部分外表面上。7一种金属高温成型模具的制造方法，包括如下步骤提供一模具基体，该模具基体由金属材料制成；用喷砂方式对该模具基体表面进行粗化处理；对该模具基体进行预热；用热喷涂方法至少于该模具基体的型腔表面形成一陶瓷涂层，该陶瓷涂层由三氧化二铬、二氧化硅及三氧化二铝组成。8如权利要求7所述的金属高温成型模具的制造方法，其特征在于形成该陶瓷涂层所采用。
4、的热喷涂材料是由三氧化二铬、二氧化硅及三氧化二铝组成组成的线材。9如权利要求8所述的金属高温成型模具的制造方法，其特征在于该三氧化二铬的质量含量为8993，该二氧化硅的质量含量为610，该三氧化二铝的质量含量为0515。10如权利要求7所述的金属高温成型模具的制造方法，其特征在于该陶瓷涂层的厚度为010012MM。11如权利要求7所述的金属高温成型模具的制造方法，其特征在于该粗化处理使该模具基体表面的轮廓最大高度为40100M。12如权利要求7所述的金属高温成型模具的制造方法，其特征在于所采用的热喷涂方法为火焰喷涂法。权利要求书CN101992244ACN101992247A1/3页3金属高温。
5、成型模具及其制造方法技术领域0001本发明涉及一种模具及其制造方法，特别是涉及一种具有陶瓷涂层的金属高温成型模具及其制造方法。背景技术0002金属钛、镁、铝及其合金通过超塑性成型或金属气压成型时，需要将预成型的金属基体置于模具内，然后对模具进行高温加热通常大于800，使金属基体受热软化，同时对金属基体施以高气压，使软化的金属基体在气压的作用下贴附于模具型腔，从而成型。0003目前，金属高温成型的模具材料主要有两种，一种是金属材料，如合金钢“RA330”，另一种是陶瓷。这两种材料各优缺点，其中陶瓷材料的表面抗氧化性能较好，但抗冲击性较差，制造及维修较困难，技术和成本较高。金属材料的强度及抗冲击性。
6、能均较好，同时便于维修和制造，但是表面抗氧化性能不如陶瓷，尤其是在上述高温工作情况下，模具表面极易氧化，而且容易发生模具与金属工作台的粘附现象，严重影响成型零件的外观质量，并给模具的拆装带来很大困难。发明内容0004鉴于此，有必要提供一种耐高温、抗氧化性能好的金属高温成型模具。0005另外，还有必要提供一种由上述模具的制造方法。0006一种金属高温成型模具，包括一金属的模具基体，其特征在于该金属高温成型模具还包括一至少形成于该模具基体的型腔表面的陶瓷涂层，该陶瓷涂层由三氧化二铬、二氧化硅及三氧化二铝组成。0007一种金属高温成型模具的制造方法，包括如下步骤0008提供一模具基体，该模具基体由金。
7、属材料制成；0009用喷砂方式对该模具基体表面进行粗化处理；0010对该模具基体进行预热；0011用热喷涂方法至少于该模具基体的型腔表面形成一陶瓷涂层，该陶瓷涂层由三氧化二铬、二氧化硅及三氧化二铝组成。0012相较于现有技术，本发明金属高温成型模具于模具基体的表面形成一耐高温、抗氧化的陶瓷涂层，使该金属高温成型模具具有较高的表面抗氧化能力，同时可以解决在高温下容易与工作台发生粘附现象的问题。上述金属高温成型模具的制造方法，由于热喷涂使用的设备简单，陶瓷材料较容易获得，对模具前处理要求不高，相对成本较低。同时，维修模具简单，通过喷砂即可去除陶瓷涂层。附图说明0013图1是本发明较佳实施方式金属高。
8、温成型模具的剖视示意图；0014图2是由氧化钛及三氧化二铬组成的陶瓷层使用前的表面金相显微照片；说明书CN101992244ACN101992247A2/3页40015图3是本发明较佳实施方式金属高温成型模具的陶瓷涂层使用前的表面金相显微照片；0016图4是由氧化钛及三氧化二铬组成的陶瓷层的截面金相显微照片；0017图5是使用发明较佳实施方式金属高温成型模具的陶瓷涂层的截面金相显微照片。具体实施方式0018本发明金属高温成型模具可用于钛、镁、铝及其合金等金属的高温成型。0019图1所示为本发明较佳实施方式的模具10，包括模具基体12及形成于模具基体12表面的陶瓷涂层14。0020模具基体12的。
9、材料为金属，比如可采用RA330、3CR2W8V、3CR3MO3W2V、5CR4MO2W2VSI、5CR4MO3SIMNVAE、5CR4W5MO2V等型号的高耐热性合金钢材，优选RA330型号钢材。0021陶瓷涂层14通过热喷涂如火焰喷涂或等离子体喷涂的方式至少形成于模具基体12与待成型金属软化体接触的型腔表面及一部分外表面，如模具基体12与工作台接触的外表面。陶瓷涂层14由三氧化二铬CR2O3、二氧化硅SIO2及三氧化二铝AL2O3组成。其中三氧化二铬的质量含量约为8993，优选为91；二氧化硅的质量含量约为610，优选为8；三氧化二铝的质量含量约为0515，优选为1。陶瓷涂层厚度大约为00。
10、5015MM，优选为010012MM。0022上述模具10的制造方法包括如下步骤0023提供一金属的模具基体12。0024对模具基体12进行预处理。该预处理主要包括先用一碱基清洗液清洗模具基体12，以去除模具基体12表面的油污，然后对模具基体12表面进行喷砂粗化处理，使模具基体12的表面粗糙度RY轮廓最大高度大约在40100M。0025将模具基体12预热至150200。后续热喷涂步骤中熔融的喷涂材料的温度很高可达2500，如果高温度的喷涂材料直接喷涂至冷的模具基体12，喷涂材料可能会因为骤冷而不能很好的与模具基体12结合，所以在进行热喷涂前先将模具基体12预热。0026用热喷涂方法于该预热的模。
11、具基体12表面形成一陶瓷涂层14。陶瓷涂层14至少形成于模具基体12与待成型的金属软化体接触的的型腔表面及与及一部分外表面上，如与工作台接触的外表面。形成陶瓷涂层14所采用的热喷涂材料可以是由三氧化二铬、二氧化硅及三氧化二铝组成的线材或粉体材料。该热喷涂材料中三氧化二铬的质量含量约为8993，优选为91；二氧化硅的质量含量约为610，优选为8；三氧化二铝的质量含量约为0515，优选为1。本实施例采用直径为475MM的线材。采用的热喷涂方法可以为火焰喷涂或等离子喷涂，本实施例采用火焰喷涂，工艺参数为氧气输出压力大约为04044MPA；乙炔输出压力大约为014018MPA；空气输入压力大约为045。
12、05MPA；送线速度为045048M/MIN；喷枪的进步速度为1000MM/S。陶瓷涂层14的厚度大约为005015MM，优选为010012MM0027将不具有陶瓷涂层的普通模具与上述形成有陶瓷涂层14的模具10与及另一具有由氧化钛及三氧化二铬组成的陶瓷涂层以下简称氧化钛陶瓷涂层的模具同时用于钛合说明书CN101992244ACN101992247A3/3页5金成型验证比较，工作温度大约为800900，各成型100件。对使用样前陶瓷层一及陶瓷层二的表面及截面形貌、使用后三种模具的表面状况及三种模具成型的样品进行了对比分析，结果如下0028请参阅图2及图3，使用前氧化钛陶瓷涂层表面较为粗糙，其平。
13、均表面粗糙度RY为9925M；陶瓷涂层14表面较为光滑、细致，其表面粗糙度RY仅为1562M。另外，从使用前陶瓷涂层14及氧化钛陶瓷涂层的截面金相照片图4及图5所示可以看出氧化钛陶瓷涂层有大量的孔隙存在，而且孔径较大，平均孔径尺寸约为164M；而陶瓷涂层14则较为致密，孔隙较少，平均孔径尺寸小于5M。三种模具各成型100件样品后发现，普通模具的型腔表面已明显氧化，且有明显的氧化膜脱落现象；氧化钛陶瓷涂层脱落严重，脱落处模具表面已出现氧化现象；而陶瓷涂层14变化不明显。对于成型样品，用普通模具成型的样品表面极为粗糙，孔隙很多；由于氧化钛陶瓷涂层表面粗糙度较大，有大量颗粒，且多次成型使用后脱落严重。
14、，导致具有氧化钛陶瓷涂层的模具成型之样品表面存在大量凹陷及针孔；用具有陶瓷涂层14的模具10成型的样品表面光滑平整，色泽均匀。0029本发明较佳实施方式的模具10于金属模具基体12的型腔表面及与工作台接触的表面形成一耐高温、抗氧化的陶瓷涂层14，使模具10具有较高的表面抗氧化能力，同时解决了在高温下容易与工作台发生粘附现象的问题。上述模具10的制造方法，由于热喷涂使用的设备简单，陶瓷材料较容易获得，对模具前处理要求不高，相对成本较低。同时，维修模具简单，通过喷砂即可去除陶瓷涂层14。说明书CN101992244ACN101992247A1/3页6图1图2说明书附图CN101992244ACN101992247A2/3页7图3图4说明书附图CN101992244ACN101992247A3/3页8图5说明书附图CN101992244A。