第四部分:硬質(zhì)合金的生產(chǎn)
硬質(zhì)合金的生產(chǎn)過(guò)程通常是包括:混合料的製備、硬質(zhì)合金毛坯的模壓成型和燒結(jié)三個(gè)階段。
二、摻膠制粒與模壓成型
混合料經(jīng)模擬生產(chǎn)鑒定合格後即可進(jìn)入模壓生產(chǎn)階段,由於硬質(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(qiáng)度、高彈性模量等特性,其粉末在壓制過(guò)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(dòng)性、潤(rùn)滑性,有利於粉末在較低的壓力下互相黏結(jié),使壓坯密度均勻分佈,並有一定的強(qiáng)度,便於後續(xù)工序的乾燥及加工。成型劑的種類(lèi)很多,符合硬質(zhì)合金工藝要求,並能在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛得到應(yīng)用是石蠟和丁納橡膠等。
(三)壓模設(shè)計(jì)主要參數(shù)
壓模設(shè)計(jì)最主要的是選擇合理結(jié)構(gòu)、製造簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)單、使用壽命長(zhǎng)、生產(chǎn)效率高。資料計(jì)算較容易,大都是實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。
1.填裝係數(shù),即壓縮比N:
混合料顆粒愈細(xì),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.線收縮係數(shù)K:
它是壓坯尺寸與燒結(jié)成品的相應(yīng)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:線收縮係數(shù)為1.20-1.25
b.自動(dòng)壓力機(jī)模:線收縮係數(shù)為1.17-1.20(YG稍大於YT)
注:
①若用石蠟作成型劑,則相應(yīng)的線收縮係數(shù)要大一點(diǎn)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(duì)壓模進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)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為彈性後效)
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??赘叨?,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(mǎn)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(gòu)類(lèi)型
壓模必須結(jié)構(gòu)合理,製造操作都方便,常用壓模的基本結(jié)構(gòu)有:
①圓鋼模或帶孔圓鋼?;螂p向壓制圓鋼模
②複雜幾何形狀圓鋼模
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)
由於硬質(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(mǎn)足要求,其工作面淬火硬度應(yīng)在HRC54-60範(fàn)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(zhǎng),且壓坯表面光潔度更高。