第四部分:硬質(zhì)合金的生產(chǎn)
硬質(zhì)合金的生產(chǎn)過程通常是包括:混合料的制備、硬質(zhì)合金毛坯的模壓成型和燒結(jié)三個階段。
二、摻膠制粒與模壓成型
混合料經(jīng)模擬生產(chǎn)鑒定合格后即可進入模壓生產(chǎn)階段,由于硬質(zhì)合金的主要成分為WC、TiC等硬質(zhì)相,它們具有高硬度、高抗壓強度、高彈性模量等特性,其粉末在壓制過程中難以產(chǎn)生塑性變形,所以必須添加一定數(shù)量的成型劑,以改善其流動性、潤滑性,有利于粉末在較低的壓力下互相黏結(jié),使壓坯密度均勻分布,并有一定的強度,便于后續(xù)工序的干燥及加工。成型劑的種類很多,符合硬質(zhì)合金工藝要求,并能在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛得到應用是石蠟和丁納橡膠等。
(三)壓模設計主要參數(shù)
壓模設計最主要的是選擇合理結(jié)構、制造簡單、操作簡單、使用壽命長、生產(chǎn)效率高。數(shù)據(jù)計算較容易,大都是實踐經(jīng)驗的總結(jié)。
1.填裝系數(shù),即壓縮比N:
混合料顆粒愈細,則松裝比愈大,要壓制成壓坯的壓縮比也愈大,通常為2.5-4.0。
2.線收縮系數(shù)K:
它是壓坯尺寸與燒結(jié)成品的相應尺寸之比,非制粒料與制粒料是不一樣的,前者大一些。以橡膠成型劑為例:
a.液壓平剛模:線收縮系數(shù)為1.20-1.25
b.自動壓力機模:線收縮系數(shù)為1.17-1.20(YG稍大于YT)
注:
①若用石蠟作成型劑,則相應的線收縮系數(shù)要大一點為1.18-1.25
②若擠壓工藝,用聚乙烯醇作成型劑,則K=1.30-1.36
3.正壓制力:
為了對壓模進行強度計算,必須知道單位壓制壓力值,一般硬質(zhì)合金正壓力
P正約為1.2T-1.3T/cm2
4.側(cè)壓力:
P側(cè)=0.3-0.4P正
5.壓模尺寸:
a.圓套筒內(nèi)徑:D=KD1-δ
(D1為成品直徑,δ為彈性后效)
b.圓套筒高度:H=NKH1+h1+h2+h3
注:
H1成品高度,h1底墊或下沖高度,一般為8-16mm,h2加壓前上沖頭插入模孔高度,一般為10mm,h3限制器高度。
c.壓模壁厚度:通常取10-20mm,完全能滿足硬質(zhì)合金工藝要求
d.其它尺寸要求
脫模錐度:一般為0.5°-1.0°
配合間隙:一般為0.03-0.05mm
表面光潔度:工作面?9-?10,非工作面?7-?8
斷面倒角:均為2mm×45°
6.壓模結(jié)構類型
壓模必須結(jié)構合理,制造操作都方便,常用壓模的基本結(jié)構有:
①圓鋼?;驇Э讏A鋼?;螂p向壓制圓鋼模
②復雜幾何形狀圓鋼模
③內(nèi)襯硬度合金鋼模
④可拆平剛模
⑤各種形狀的擠壓模
⑥其它
7.壓模材質(zhì)
由于硬質(zhì)合金混合料的壓制壓力不大(<2T/cm2),一般用碳素工具鋼T10作模具材料就能滿足要求,其工作面淬火硬度應在HRC54-60范圍,如果工作表面鍍鉻可以提高模具的耐磨性,如果用軸承鋼、硬質(zhì)合金或鋼結(jié)合金作模具,則工作效率更高、使用壽命更長,且壓坯表面光潔度更高。