[发明专利]一种碳纤维卡具模具的制作方法

说明书

本发明公开一种碳纤维卡具模具的制作方法，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。本发明彻底解决了由于模具的结构复杂、碳纤维卡具加工精度要求高，以常规的模具加工技术和加工设备对P20合金钢的加工达不到所要求的精度，而且很大可能会造成切削性能下降和刀具磨损大，制造加工难度很大的技术问题。

技术领域

本发明涉及一种碳纤维卡具模具的制作方法，属于模具制作技术领域。

背景技术

为了减轻绝缘子更换卡具的重量，且保证其强度不变，采用了碳纤维复合材料制作卡具。在碳纤维卡具制造过程中，模具是碳纤维卡具成型的主要工艺装备。由于卡具的精度要求高，碳纤维复合材料的热膨胀系数小，成型温度高(最高成型温度达170℃)，若采用普通的金属材料作为高精度碳纤维复合材料制造的模具材料，因普通金属材料的热膨胀系数与碳纤维复合材料不匹配，造成碳纤维卡具在经过高温固化成型后产生热应力结构变形，精度达不到设计要求。目前采用P20型号的合金钢。P20合金钢是一种模具钢，适用于制作塑料模和压铸低熔点金属的模具材料，这种合金钢具有很低的热膨胀系数 (25—170℃的线膨胀系数为1.6×10-6/℃)、塑性良好、性能稳定，但导热性差。主要用于制造在环境温度变化较大、尺寸精度要求高的零部件，是制造高精度碳纤维卡具模具的理想材料。但由于模具的结构复杂、碳纤维卡具加工精度要求高，以常规的模具加工技术和加工设备对P20合金钢的加工达不到所要求的精度，而且很大可能会造成切削性能下降和刀具磨损大，制造加工难度很大。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术存在的缺陷，解决上述技术问题，提出一种碳纤维卡具模具的制作方法。

本发明采用如下技术方案：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。

作为一种较佳的实施例，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。

作为一种较佳的实施例，所述数控车床选用AT-600B2数控车床，加工精度为0.008mm。

作为一种较佳的实施例，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°。

作为一种较佳的实施例，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。