本發(fā)明屬于模具表面處理領(lǐng)域，更具體的，本發(fā)明為一種汽車車身模具的表面處理方法。

背景技術(shù)：

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，轎車普及程度越來(lái)越高，汽車制造行業(yè)迎來(lái)了高速發(fā)展時(shí)期，同時(shí)，業(yè)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)也進(jìn)入了白熱化的階段。更多新材料的使用和制造成本的嚴(yán)格控制則對(duì)汽車車身模具的強(qiáng)度和使用壽命提出了更高的要求。

傳統(tǒng)技術(shù)中，為了提高汽車車身模具表面硬度，減小摩擦系數(shù)，增強(qiáng)模具耐磨性能，對(duì)其表面處理多采用感應(yīng)淬火或火焰淬火或滲碳淬火后加鍍硬鉻的方法。但感應(yīng)淬火需要根據(jù)模具不同尺寸設(shè)計(jì)相應(yīng)的感應(yīng)線圈；火焰淬火容易過(guò)熱，很難掌握淬透層，過(guò)深往往引起零件表面嚴(yán)重過(guò)熱，易產(chǎn)生淬火裂紋，淬火效果不穩(wěn)定；滲碳淬火這類化學(xué)熱處理往往受到爐膛尺寸的限制。而在加鍍硬鉻的過(guò)程中，因?yàn)橹圃燔嚿砟＞叩幕A(chǔ)材料球墨鑄鐵自身存在含碳高、疏松多孔、含金屬和非金屬夾雜物過(guò)多等特點(diǎn)，導(dǎo)致鍍鉻難度加大，鍍層粗糙有毛刺甚至起皮或龜裂。

因此，急需一種新的車身模具表面處理方法來(lái)提高產(chǎn)品合格率，降低處理成本，提升模具質(zhì)量和使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種對(duì)汽車車身模具激光熔融快速淬火后低溫梯度滲硫的表面處理方法。此方法加工后模具淬硬層均勻，硬度高、對(duì)模具尺寸影響小，能全面降低模具表面摩擦系數(shù)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種汽車車身模具表面處理方法，其包括：

s1、預(yù)處理：模具表面用去污劑浸泡去除油污及灰塵雜質(zhì)，打磨去除毛刺，高壓水槍沖洗模具。

優(yōu)選的，s1中使用工業(yè)超聲波清洗儀做最后清洗。

s2、預(yù)熱：將模具預(yù)熱至100℃～110℃。

s3、一次激光重熔處理：在惰性氣體環(huán)境下，使用高功率co2橫流激光器，激光功率為5～10kw，光斑寬度2～3mm，掃描速度6～10mm/s。

優(yōu)選的，s3中惰性氣體選用氦氣，更優(yōu)選的，使用高純度氬氣。

s4、一次低溫淬火快速冷卻：0℃～-30℃環(huán)境下快速冷卻模具。

s5、二次激光重熔處理：在惰性氣體環(huán)境下，使用高功率co2橫流激光器，激光功率為3～6kw，光斑寬度5～7mm，掃描速度3～5mm/s。

優(yōu)選的，s5中惰性氣體選用氦氣，更優(yōu)選的，使用高純度氬氣。

s6、二次低溫淬火快速冷卻：0℃～-30℃環(huán)境下快速冷卻模具。

s7、低溫梯度滲硫：高壓水槍清洗模具，烘干后置入真空室陰極板中，抽真空達(dá)到30～50pa，高壓電450v～500v，溫度為170～180℃，采用硫化氫氣體和氨氣氣體按10:1的比例作為滲硫氣體，以高純度氬氫混合氣體作為載體氣體，滲硫氣體占總氣體量的1.5%。滲硫保溫時(shí)間為15～20分鐘。由真空爐取出模具，高壓水槍清洗模具，再次放在真空室進(jìn)行二次滲硫抽真空達(dá)到40～60pa，高壓電600v～700v，溫度為170～180℃，采用硫化氫氣體和氨氣體按10:1的比例作為滲硫氣體，以高純度氬氫混合氣體作為載體氣體，滲硫氣體占總氣體量的3.5%。滲硫保溫時(shí)間為40～60分鐘。

優(yōu)選的，s7中使用工業(yè)超聲波清洗儀做最后清洗。

與目前普遍使用的汽車車身模具表面處理方法相比，本發(fā)明的有益效果為：

1、激光熔融淬火能適合絕大部分尺寸的汽車車身模型模具，淬硬層均勻且硬度高，淬火效果穩(wěn)定，模具淬火后變形率非常小，而且使用環(huán)保清潔能源并且本身操作對(duì)環(huán)境污染小，從而提供了本發(fā)明的有益效果。

2、低溫梯度滲硫能大幅度降低汽車車身模具的摩擦系數(shù)，成品率高，效果顯著，操作簡(jiǎn)單，能大幅節(jié)省企業(yè)成本，從而提供了本發(fā)明的有益效果。

附圖說(shuō)明

圖1為經(jīng)過(guò)表面處理的模具表面沿層深方向硬度分布曲線；

圖2為未經(jīng)過(guò)表面處理的模具表面沿層深方向硬度分布曲線。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。

實(shí)施例1

s1、預(yù)處理：模具表面用去污劑浸泡去除油污及灰塵雜質(zhì)，打磨去除毛刺，高壓水槍沖洗模具。

s2、預(yù)熱：將模具預(yù)熱至100℃～110℃。

s3、一次激光重熔處理：在氦氣環(huán)境下，使用高功率co2橫流激光器，激光功率為7kw，光斑寬度3mm，掃描速度9mm/s。

s4、一次低溫淬火快速冷卻：-10℃～-20℃環(huán)境下快速冷卻模具。

s5、二次激光重熔處理：在氦氣環(huán)境下，使用高功率co2橫流激光器，激光功率為6kw，光斑寬度6mm，掃描速度4mm/s。

s6、二次低溫淬火快速冷卻：-10℃～-20℃環(huán)境下快速冷卻模具。

s7、低溫梯度滲硫：高壓水槍清洗模具，烘干后置入真空室陰極板中，抽真空達(dá)到40～45pa，高壓電500v，溫度為170～180℃，采用硫化氫氣體和氨氣氣體按10:1的比例作為滲硫氣體，以高純度氬氫混合氣體作為載體氣體，滲硫氣體占總氣體量的1.5%。滲硫保溫時(shí)間為20分鐘。由真空爐取出模具，高壓水槍清洗模具，再次放在真空室進(jìn)行二次滲硫抽真空達(dá)到45～50pa，高壓電700v，溫度為170～180℃，采用硫化氫氣體和氨氣體按10:1的比例作為滲硫氣體，以高純度氬氫混合氣體作為載體氣體，滲硫氣體占總氣體量的3.5%。滲硫保溫時(shí)間為60分鐘。

模具的顯微硬度測(cè)試

使用hv.1000型顯微硬度計(jì)測(cè)定實(shí)施例1和未經(jīng)處理的模具的不同5點(diǎn)進(jìn)行顯微硬度及其顯微硬度分布(載荷為5n，保載時(shí)間為15s)。圖1為經(jīng)過(guò)表面處理的模具表面沿層深方向硬度分布曲線、圖2為未經(jīng)過(guò)表面處理的模具表面沿層深方向硬度分布曲線。圖1結(jié)果顯示，實(shí)施例1中顯示模具經(jīng)過(guò)處理后，模具0-1毫米的表層硬度平均值為1259hv0.2，范圍944-1475hv0.2。圖2結(jié)果顯示，未經(jīng)處理模具0-1毫米的表層硬度平均值為217hv0.2，范圍187-242hv0.2。結(jié)果證明模具經(jīng)表面處理后其硬度相對(duì)于未經(jīng)過(guò)表面處理的模具有明顯提升。

模具的耐磨性能測(cè)試

在室溫條件下，使用hrs-2m型高速往復(fù)摩擦試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行實(shí)施例1的耐磨性試驗(yàn)，干滑動(dòng)磨損試驗(yàn)以未經(jīng)處理的模具為對(duì)磨球，法向載荷為15n，對(duì)磨轉(zhuǎn)速為450r/min，磨損時(shí)間為15min，一轉(zhuǎn)滑動(dòng)行程為10mm。結(jié)果顯示，經(jīng)表面處理的模具在往復(fù)運(yùn)動(dòng)50s左右就進(jìn)入穩(wěn)定摩擦階段，其摩擦因數(shù)在0.42～0.55之間，平均值為0.483。未經(jīng)表面處理的模具在往復(fù)運(yùn)動(dòng)420s左右進(jìn)入穩(wěn)定摩擦階段，其摩擦因數(shù)在1.22～1.55之間，平均值為1.39。結(jié)果表明，模具經(jīng)表面處理后，其表面耐磨性有很大的提升。

前述的實(shí)例僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，所附的權(quán)利要求旨在要求可以設(shè)想的盡可能廣的范圍，且本文所呈現(xiàn)的實(shí)施例僅是根據(jù)所有可能的實(shí)施例的組合的選擇的實(shí)施方式的說(shuō)明。因此，申請(qǐng)人的用意是所附的權(quán)利要求不被說(shuō)明本發(fā)明的特征的示例的選擇限制。根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。