[发明专利]一种碳纤维卡具模具的制作方法

权利要求书

1.一种碳纤维卡具模具的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤SS1：模具毛坯制备；

步骤SS2：热处理：淬火、回火；

步骤SS3：数控车床进行粗车加工：加工粗基准、端面；

步骤SS4：数控车床进行车削加工：加工端面、型面；

步骤SS5：热处理进行消除内应力；

步骤SS6：数控车床进行精车加工：加工型面；

步骤SS7：型面抛光；

步骤SS8：时效处理；

步骤SS9：镗四周、面各孔；

步骤SS10：误差检验是否符合设计要求，完成碳纤维卡具模具的成品制作。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维卡具模具的制作方法，其特征在于，所述步骤SS1具体包括：模具毛坯采用P20合金钢自由锻造而成，毛坯机加工单边余量为10mm，使用超声波探伤测定P20合金钢锻件内部缺陷。

3.根据权利要求1所述的一种碳纤维卡具模具的制作方法，其特征在于，所述数控车床选用AT-600B2数控车床，加工精度为0.008mm。

4.根据权利要求3所述的一种碳纤维卡具模具的制作方法，其特征在于，所述数控车床的切削刀具材料选用碳化钨硬质合金YD15；所述切削刀具的刀具参数为：刀具前角γ₀＝12°～30°，刀具后角α₀＝8°～10°，刀具刃倾角λ_s＝-2°～-6°。

5.根据权利要求4所述的一种碳纤维卡具模具的制作方法，其特征在于，所述切削刀具的加工工艺参数为：切削速度为0.7～1m/s，进给量为0.5～1mm/r。

6.根据权利要求4所述的一种碳纤维卡具模具的制作方法，其特征在于，所述步骤SS6中的数控车床进行精车加工型面的切削刀具的加工工艺参数为：切削速度为1.8m/s，进给量为0.05mm/r。

7.根据权利要求1所述的一种碳纤维卡具模具的制作方法，其特征在于，所述步骤SS2中的所述淬火、回火具体包括：在模具毛坯自由锻造后，进行淬火和回火处理；淬火温度为830℃，保温30min，水淬，使合金成分均匀化；然后进行回火处理，回火温度315℃，保温60min，消除固溶处理的应力。

8.根据权利要求1所述的一种碳纤维卡具模具的制作方法，其特征在于，所述步骤SS5中的热处理消除内应力具体包括：回火热处理，回火温度315℃，保温60min，空冷。

9.根据权利要求1所述的一种碳纤维卡具模具的制作方法，其特征在于，所述步骤SS8中的时效处理具体包括：时效温度190℃，保温48h，缓慢冷却到室温。

10.根据权利要求1所述的一种碳纤维卡具模具的制作方法，其特征在于，所述步骤SS10具体包括：碳纤维卡具模具的检测采用XCEL9129三坐标测量机，设备精度为(0.5+L/1000)μm，考虑读数误差，得到测量误差小于0.005mm；基于AT-600B2数控车床的加工精度为0.008mm，切削刀具选用碳化钨硬质合金YD15，计算的加工误差小于0.025mm；基于热处理获得的工件的变形误差小于0.01mm；按照误差分配值计算总误差为：

通过计算，模具制造的型面精度满足0.03mm的要求；

碳纤维卡具模具在机加工完成后，在XCEL9129三坐标测量机上测量型面精度，经计算处理δ＝0.028mm，X＝-0.005mm，即碳纤维卡具模具精度满足设计要求。