立式模压硬质合金棒材的模具及其制造方法技术

本发明专利技术提供立式模压硬质合金棒材的模具及其制造方法，模具包括上下冲头，由带有脱模锥度的模套和带有脱模锥度的分体模芯组成阴模，模芯可沿纵向分解为多块分模芯。模具加工工序为：①粗加工模套的脱模锥角和模芯的脱模锥角，精磨模套的内表面；②将模芯沿纵向切割分块；③将各分块拼合后在端面处点焊；④精磨模芯外径；⑤精磨珩磨模芯内径；⑥去除焊疤。此模具应用时：粉料在模芯内压制后，将模芯与棒材毛坯整体脱出，然后将模芯拆分开，毛坯从模芯内取出，属静止脱模方式，避免了毛坯在阴模内发生相对位移，消除了毛坯的裂纹和断裂。提高了生产工效，降低了生产成本；该模具广泛应用于制造０．５～１０大高径比的棒材毛坯，产品质量好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种模压硬质合金棒材的模具，尤其涉及一种。
技术介绍
目前，生产硬质合金棒材主要采用挤压、模压及冷等静压等方式。而模压方式只能用于压制高径比小于5的棒材毛坯，制造轴向长、径向小的大高径比棒材毛坯通常采用等静压或挤压成型技术。挤压成型生产棒材，其长度不受限制，但棒材毛坯需添加20％以上的成型剂。大量的成型剂不易脱除，容易对制品造成污染，并在合金内部产生孔隙，对合金的使用寿命带来一定的影响。且挤压棒材毛坯内的成型剂分布不均匀，烧结后合金内部出现钴湖等缺陷，从而降低合金的使用寿命；通常挤压设备及工艺成本相当高。冷等静压是将粉末装在包套内，采用三维加载的方式，使粉末均匀受压，然后将压坯从冷等静压机腔体内取出，脱除包套，即可获得压坯。为了获得合格形状的毛坯，还需采用特殊的车床将其表面凹凸不平处进行车削处理。采用冷等静压压制棒材，毛坯的生产效率不高。卧式模压模具，如图1所示，上下冲行腔带有弧度，不同部位的粉末松装比、压缩比悬殊较大，毛坯容易在弧度与筋条交接处产生裂纹，产品合格率较低，无法实现工业化生产。并且，毛坯须经车削加工去掉两条筋条，增加了车削工序和软坯废料反磨工序，生产成本较高，还容易造成粉料损耗和污染。普通立式模压模具由上下冲和带有硬质合金模芯的阴模组成，如图2所示。粉末产品高径比越大，压坯压制压力损失越大，如果采用单向压制，压坯上下部位的密度差距较大；如果采用双向压制，毛坯的中部密度比两端低。当移动压坯脱模时，由于压坯不同部位的密度差距较大，在脱出阴模时，不同部位的弹性后效不一样，导致压坯节节脱落，最终压坯压制失败。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，旨在有效解决压制棒材毛坯容易产生裂纹和断裂等问题，取消毛坯的后序切削加工，提高生产工效，降低生产成本；该模具可广泛应用于制造大高径比的棒材毛坯。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现立式模压硬质合金棒材的模具，包括阴模和上下冲头，其特征在于所述阴模由带有脱模锥度的模套和带有脱模锥度的分体模芯组成，模芯外径的脱模锥角与模套内径的脱模锥角相一致。进一步地，上述的立式模压硬质合金棒材的模具，所述脱模锥角为0.5°～3°；所述分体模芯可沿纵向分解为2～6块；所述分体模芯与模套的配合方式为间隙配合；所述分体模芯的材质为硬质合金或工具钢，模套的材质为45#钢。再进一步地，立式模压硬质合金棒材模具的制造方法，其特征在于包括以下工序——①对模套的内径、脱模锥角以及模芯的外径和脱模锥角进行粗加工；②将模套和模芯预装后平磨上下两端面；③精磨模套的内表面；④将模芯沿纵向切割分块；⑤将各分块拼合后在上下端面处点焊焊接；⑥精磨模芯外径，使其脱模锥角与模套内径的脱模锥角相吻合； ⑦精磨珩磨模芯内径；⑧去除焊疤，并在各分模芯底部标注记号。本专利技术技术方案的突出的实质性特点和显著的进步主要体现在①本专利技术将带有脱模锥度的模套和带有脱模锥度的分体模芯组成阴模，改变了传统立式模压的脱模原理，采用静止脱模方式，粉料压制后将模芯与棒材毛坯整体脱出，然后将模芯拆开，毛坯从模芯内取出，有效避免毛坯在阴模内发生相对位移，从而消除毛坯的裂纹或断裂；②缩短了脱模行程，明显减小了脱模时间和脱模危险，减轻了工人的劳动强度，脱模既方便又安全；③采用本专利技术模具所压制的毛坯，其密度分布较均匀，且无需软加工，毛坯经烧结后，合金内部无钴湖、残留碳，无裂纹等缺陷；④该模具可广泛应用于制造大高径比的棒材毛坯，生产效率高，产品质量好。附图说明下面结合附图对本专利技术技术方案作进一步说明图1
技术介绍
卧式模压模具的剖视图；图
技术介绍
立式模压模具的剖视图；图3本专利技术模具的剖视图；图4本专利技术模具的俯视图；图5本专利技术模具压制时的剖视图；图6本专利技术模具脱模时的剖视图。图中各附图标记的含义见下表。 具体实施方式为了有效解决压制棒材毛坯的裂纹和断裂等问题，取消毛坯的后序切削加工，提高生产工效，降低生产成本，本专利技术提供一种和应用。如图3、图4所示，本专利技术立式模压硬质合金棒材的模具，包括上冲头1和下冲头3，由带有脱模锥度的模套4和带有脱模锥度的分体模芯5组成阴模，模芯5外径的脱模锥角与模套4内径的脱模锥角相吻合。分体模芯5可沿纵向分解为第一分模芯51、第二分模芯52及第三分模芯53，当用于压制毛坯时，可将各均等分块模芯拼合于一体放进模套4内，模套4与模芯5采用间隙配合方式；分体模芯的材质为硬质合金或工具钢，模套的材质为45#钢。本专利技术技术方案中，优选的脱模锥角为0.5°～3°。脱模锥角常用α表示，系指模套或模芯所对应的圆锥的锥角。本领域中有时亦用脱模锥度C来表示，C＝(D-d)/H＝2×tg(α/2)。对于模芯而言，其中D指模芯的大径(外径)，d指模芯的小径(外径)，H指模芯的高度。与上述脱模锥角范围相对应，脱模锥度的范围为1∶125～1∶20。具体制作立式模压硬质合金棒材模具的工序为①对模套4的内径、脱模锥角以及模芯5的外径和脱模锥角进行粗加工；②将模套4和模芯5预装后平磨上下两端面；③精磨模套4的内表面，使内表面达到良好的粗糙度；④采用线切割将模芯5沿纵向分割为第一分模芯51、第二分模芯52及第三分模芯53；⑤将各分块拼合后在上下端面处点焊焊接；⑥精磨模芯外径，使其脱模锥度与模套内径的脱模锥度相吻合，并保证表面粗糙度；⑦精磨珩磨模芯内径；⑧去除焊疤，并在各分块模芯底部标注记号，按照标注序号将各分块模芯组合于一体放进模套4内。本专利技术模具可用在手动压机上生产硬质合金棒材毛坯，如图5所示，值得注意的是，在生产大高径比硬质合金棒材时，模腔内粉料会与模壁发生相对位移，存在压力损失。如果采用单向压制，底部粉料受挤压力小，则底部的压坯密度较低；采用双向压制，则中间部位的密度比两端低；为了尽可能缩短中间与两端部位的密度差，进行多次装粉和多次压制及同时适当调整下限位垫的高度。成型剂控制在2.0～2.5％范围，成型剂在软坯中分布均匀。需说明的是，现有技术，采用立式模压方式不能压制大高径比产品的主要原因为压坯的受压压力损失导致压坯不同部位的压坯密度不均匀，不同部位的压坯强度不等，脱模时，压坯发生弹性后导致压坯节节掉落，根本无法生产大高径比的产品。本专利技术技术方案改变了传统立式模压的脱模原理，避开了立式模压的压制缺陷，而采用静止脱模方式，即粉料在可拆式分体模芯内压制后，将模芯5与棒材毛坯6整体脱出，然后将模芯5拆开分解为第一分模芯51、第二分模芯52及第三分模芯53，毛坯从模芯内取出；有效避免了毛坯在阴模内发生相对位移，从而消除毛坯的裂纹和断裂。本专利技术模具脱模，如图6所示，具体脱模过程为在模套4下方垫上脱模垫，在模芯上放置脱模杆，施加很小的脱模压力，由于模芯与模套4存在脱模锥度，棒材软坯6被包置在模芯51、52、53内并随同它而成功的脱模；因此，只须采用约5mm高的脱模垫和相同高度的脱模杆，不需要采用高出阴模长度的脱模垫和脱模杆，缩短了脱模行程，明显减小了脱模时间和脱模危险，减轻了工人的劳动强度。采用本专利技术模具可生产出10.8mm×100mm、20.0mm×120mm、15.0mm×120mm等大高径比的棒材毛坯。毛坯压制密度分布较均匀，且无需软加工，毛坯经烧结后，合金内部无钴湖、残留碳，表观无裂纹等缺陷。本专利技术设计新颖，脱本文档来自技高网...

【技术保护点】
立式模压硬质合金棒材的模具，包括阴模和上下冲头，其特征在于：所述阴模由带有脱模锥度的模套和带有脱模锥度的分体模芯组成，模芯外径的脱模锥角与模套内径的脱模锥角相一致。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨汉民，龚向军，刘鹏飞，
申请(专利权)人：苏州江钻新锐硬质合金有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]