一种加工钛及钛合金带的带DLC涂层加工模具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种加工钛及钛合金带的带DLC涂层加工模具，涉及钛及钛合金管加工模具技术领域，包括是由五个连续加工的模具组成的，五个模具均包括模具本体与涂层，所述涂层设置于模具本体表面，其中：模具本体采用钢制成；涂层采用DLC涂层。本实用新型专利技术采用钢模具表面镀层DLC涂层来替代铜模来实现专用于钛及钛合金管的加工，具有的防止模具与钛及钛合金带粘黏、降低成本、延长模具使用寿命的效果。延长模具使用寿命的效果。延长模具使用寿命的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种加工钛及钛合金带的带DLC涂层加工模具


[0001]本技术涉及钛及钛合金管加工模具
，更具体地说，它涉及一种加工钛及钛合金带的带DLC涂层加工模具。

技术介绍

[0002]在直缝焊管行业，钛及钛合金管的成型一直存在一个技术难点。因为钛尤其是纯钛质地柔软，在成型过程中由于轧辊挤压，钛极易与成型模具轧辊表面发生粘黏，一方面导致管材表面拉伤，另一方面导致模具光洁度下降。目前主流的方法一种是使用尼龙等塑料模具，但是磨损极快，只在一些不重要的成型段使用，一种是使用各类铜合金替代，因为铜合金本身具有自润滑作用，与钛管不易粘黏，寿命也远高于尼龙。但铜模模具也有自身缺点：价格贵，原因在于，以一台 30机模具为例来说明，钢模具几乎永久使用，价格1.3万一套，然而，同规格的低端铜模具大约3.5万，寿命大约2年，且需要每半月停机维修模具；中端铜模具大约6万一套，每月维修一次，寿命大约 3
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4年，高端铜模具8
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9万一套，每2
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3月维修一次，寿命10年左右；除此之外，因为铜模磨损极快，所以一般车间都配一套铜模一套模具钢模，模具成本极高。
[0003]基于上述问题，本技术提出一种能加工钛及钛合金带的带 DLC涂层加工模具。

技术实现思路

[0004]针对实际运用中这一问题，本技术目的在于提出一种加工钛及钛合金带的带DLC涂层加工模具，具体方案如下：
[0005]一种加工钛及钛合金带的带DLC涂层加工模具，是由五个连续加工的模具组成的，五个模具均包括模具本体与涂层，所述涂层设置于模具本体表面，其中：
[0006]模具本体采用钢制成；
[0007]涂层采用DLC涂层。
[0008]进一步的，五个模具分别包括一号模具本体、二号模具本体、三号模具本体、四号模具本体以及五号模具本体；
[0009]一号模具本体表面均匀开设有若干一号主齿，每两个一号主齿之间设有一号副齿；
[0010]二号模具本体表面均匀开设有若干二号主齿，每两个二号主齿之间设有二号副齿；
[0011]三号模具本体表面均匀开设有若干三号主齿；
[0012]四号模具本体表面均匀开设有若干四号主齿，四号主齿为连续性螺旋齿；
[0013]五号模具本体表面均匀设有若干五号主齿，五号主齿截面为半圆型；
[0014]五个模具上主齿与副齿均沿模具本体长度方向布置，且每组主齿与副齿是绕模具本体周向设置的。
[0015]进一步的，所述一号主齿截面呈三角型，一号副齿截面呈矩型，且所述矩型结构朝向一号模具本体中心的一端为弧型；
[0016]所述一号主齿的深度大于一号副齿的深度。
[0017]进一步的，所述一号主齿与一号副齿的齿面交接处采用圆弧过渡。
[0018]进一步的，所述二号主齿截面由三角型部和矩型部组合而成，其中二号主齿三角型部与一号主齿三角型一端部的部分是重合的，二号主齿矩型部的截面宽度与三角型部截面最大宽度相等，所述二号副齿截面为圆弧型结构；
[0019]所述二号主齿的深度与一号主齿深度相等，一号副齿的深度大于二号副齿的深度。
[0020]进一步的，所述三号主齿截面为矩型，三号主齿的宽度小于二号主齿矩型部的宽度；
[0021]所述三号主齿的深度与一号主齿、二号主齿的深度相等。
[0022]进一步的，每组所述二号副齿沿圆柱本体的周向均匀且间隔开设有若干个。
[0023]与现有技术相比，本技术的有益效果如下：
[0024](1)完全抛弃钛管专用的尼龙模具和铜模具，使用模具钢模具替代，降低模具成本；
[0025](2)减少2/3模具储备量，因为不使用尼龙和铜模具后做不锈钢和做钛可以用同一组模具，相应的制管生产线避免了跟换模具造成的闲置，也可以降低生产线数量或者提升整体产能；
[0026](3)模具维护周期增加10倍以上，常规模具钢模具做不锈钢每两周都需要对模具进行抛光维护；DLC涂层具有金刚石的硬度，几乎不会被磨损，且表面摩擦系数只有0.01以下，也几乎不会刮伤管材；
[0027](3)DLC涂层具有耐腐蚀性能，对模具本身就是一种保护，尤其是工作表面因为经常摩擦，现有的防锈手段都不起作用，使用DLC 涂层后能解决该问题。
附图说明
[0028]图1为本技术中五个模具的整体示意图；
[0029]图2为本技术中一号模具的剖视图；
[0030]图3为本技术图2中A处放大图；
[0031]图4为本技术中轧制出的齿形带示意图。
[0032]附图标记：11、模具本体；22、涂层；
[0033]1、一号模具本体；2、二号模具本体；3、三号模具本体；4、四号模具本体；5、五号模具本体。
具体实施方式
[0034]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0035]如图1所示，一种钛及钛合金管的带DLC涂层齿形带加工模具，是由五个连续加工
的模具组成的，用于加工钛及钛合金直缝焊管的齿形带。
[0036]五个模具均包括模具本体11与涂层22，涂层22设置于模具本体11表面，其中：模具本体11采用钢制成；涂层22采用DLC涂层 22(类金刚石涂层22)。图示2
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3中，以第一个模具为例展示说明。
[0037]需要注意的是，DLC涂层22技术是现有技术中比较完善的技术，其制备原理是利用气象物理沉积技术在物体表面形成一层0.5
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5微米的金刚石镀层，因此在此不再赘述其镀层的实现过程。
[0038]本申请所设计的加工模具，以钢模具作为基底，外表面镀层DLC 涂层22，替代现有方法中采用铜模具的方式，来实现钛及钛合金管的成型过程中齿形带的加工，完全抛弃钛管专用的尼龙模具和铜模具，使用钢模具替代。
[0039]采用上述结构的模具，在加工钛及钛合金管时的优点是：模具不与钛等金属发生粘黏；非常耐磨：原本模具钢虽然可以永久使用，但还是要定期表面抛光，但是采用本申请的方式，在钢模具表面镀层 DLC涂层22后，DLC涂层22硬度达到金刚石的硬度，几乎不会被划伤磨损，几乎可以永久使用不需维护；可修复：即使被磕碰导致破损重新镀层即可，且镀层成本相对于模具价格可以忽略不计；模具表面光洁度极高，加工出的管材表面几乎不会有损伤；可以完全抛弃尼龙模具铜模具，减少一半模具用量，同一组模具可做不锈钢管也能做钛及钛合金管，节约了换模具时间以及模具维护时间。
[0040]以往DLC涂层22常用在刀具、冲压模具、导轨、柱销等大挤压力的摩擦滑动表面。像制管模具这种滚压类模具是不会去做镀层的。但是仅针对钛及钛合金管的加工中，基于钛及钛合金管加工使用铜模具的原因仅仅是因为防粘黏，因此抛弃价格高、使用寿命短的铜模具，而采用价本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加工钛及钛合金带的带DLC涂层加工模具，其特征在于，是由五个连续加工的模具组成的，五个模具均包括模具本体(11)与涂层(22)，所述涂层(22)设置于模具本体(11)表面，其中：模具本体(11)采用钢制成；涂层(22)采用DLC涂层。2.根据权利要求1所述的加工钛及钛合金带的带DLC涂层加工模具，其特征在于，五个模具分别包括一号模具本体(1)、二号模具本体(2)、三号模具本体(3)、四号模具本体(4)以及五号模具本体(5)；一号模具本体(1)表面均匀开设有若干一号主齿，每两个一号主齿之间设有一号副齿；二号模具本体(2)表面均匀开设有若干二号主齿，每两个二号主齿之间设有二号副齿；三号模具本体(3)表面均匀开设有若干三号主齿；四号模具本体(4)表面均匀开设有若干四号主齿，四号主齿为连续性螺旋齿；五号模具本体(5)表面均匀设有若干五号主齿，五号主齿截面为半圆型；五个模具上主齿与副齿均沿模具本体(11)长度方向布置，且每组主齿与副齿是绕模具本体(11)周向设置的。3.根据权利要求2所述的加工钛及钛合金带的带DLC涂层加工模具，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡省宪，徐勇，沈凌峰，沈春锋，
申请(专利权)人：上海坤勇节能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：