汽车大梁模具型面修复实例

某研究院采用超音速喷涂硬质合金工艺，使Cr12 不锈钢拉延模修模频率从每次500 件提高到每次7 000 件，寿命提高3～8 倍。

冲压拉延模具在使用过程中，制件与模具型面在高压下发生高速、高温摩擦，容易形成黏接，产生模瘤，如图5-7 所示，拉伤制件表面。模瘤崩块后造成模具损伤，如不及时修复模具型面的损伤，则会造成更为严重的黏接，使制件在拉深过程中发生严重拉伤甚至拉裂。通常，修复模具的方法是对模具型面损伤部位手工电弧补焊，然后打磨、抛光。因补焊容易产生气孔，表面硬度不高（一般在45 HRC 左右），使用效果不好，很容易在补焊部位再次发生黏接缺陷。采用氧乙炔作为热源的热喷焊技术修复后，效果良好。

图5-7　拉延模具型面模瘤缺陷

如图5-8 所示的汽车大梁，采用牌号为BP340 的高强度深拉钢板，板厚1.5 mm。汽车大梁成型过程中，发生严重拉伤直接影响了大梁的强度。修复前模具型面已有多处损伤，大小在15～80 mm 之间，集中在如图5-9 所示的凹模过渡圆角处，损伤深度为0.2～0.3 mm。采用以前补焊方法只加工2 000 件左右就要重新补焊，远远不能满足月产1 万件的生产需要。

图5-8　汽车大梁形状

图5-9　凹模过渡圆角

采用热喷焊技术修复后的大梁成型模具，在使用过程中跟踪观察，涂层致密光滑，硬度达61 HRC（耐磨），与基材黏接牢固，累计加工近10 万件后喷焊层仍然没有出现黏接损伤。具体操作过程如下：(www.xing528.com)

（1）喷焊前准备 包括：

①喷焊材料的选择。由于基材为7CrSiMnMoV（俗称风冷钢），故选用NiCr60A 自熔喷焊金属粉末。该牌号粉末摩擦系数低、硬度高，涂层可达60 HRC 以上，可满足成型过程中的硬度要求。

②选用OH-4 型两用喷焊枪，枪嘴为φ0.7 mm×12 孔梅花。

③工艺参数。氧气压力为490～590 kPa，乙炔压力为49—59 kPa。

（2）喷焊工艺流程 包括：

①表面处理。将模具型面油污去尽，用脱脂剂清洗模具型面，然后加热到200℃烘烤以去掉水分。

②预热。用微碳火焰将模具喷焊部位预热到250～300℃，注意枪口距工件表面保持在120 mm 左右。

③施喷。当模具型面达到预热温度后，即表面将发蓝时，先对待喷表面喷上厚0.1～0.2 mm的薄层粉末，作为保护层，以防止施喷过程中氧化；然后用中性焰继续加热，待保护层粉末开始湿润时，间断开动送粉开关，保持枪口距工件30 mm，夹角为60°，边喷、边熔，直到涂层呈现“镜面”现象。操作中注意，不能使涂层产生溢流出现波浪状，更不能把涂层吹开露出基材面。

④冷却。放置在空气中缓冷。

⑤喷层的加工。首先用角向砂轮对喷层进行粗磨；待喷层接近模具型面时，换用金刚砂轮精磨；打磨时，注意采用45°交叉作业法；对喷层进行抛光。