CN101439406A - 一种粉末冶金模压烧结方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种粉末冶金摩擦材料方面的烧结成型工艺方法，将粉末冶金摩擦零件和支承板在压制模具中同时压制成型后放在烧结模具中加压烧结成型，或是将粉末冶金零件单独在压制模具种成型后与支承板同时在烧结模具中加压烧结成型。压制模具由下模冲、阴模、上模冲组成，并在下模冲上设计个或多个定位凸台，可将支撑板准确的定位于零件上；烧结模具是由阴模、垫片、压头组成，将压制好的零件放入烧结模具中叠装烧结。通过本发明可以制成密度大，强度高，导热性好、耐磨性高的制品，可以有效制动高温高速高压条件下的重载运输工具和工程设备，且工艺流程较简单，模具成本较低，生产效率较高。
Description
技术领域
本发明涉及粉末冶金工艺方法，特别是涉及一种粉末冶金模压烧结方法。
背景技术
粉末冶金模压烧结方法是将粉末压坯在低于其主要成分熔点的温度下进行加热，提高压坯强度和各种物理机械性能获得需要的形状的一种过程。烧结成型是粉末冶金生产过程中最基本的工序之一，对其最终性能起决定性的作用。传统工艺中，依据粉末冶金材料的特点可将粉末冶金烧结成型工艺方法主要有普通烧结成型、二次烧结成型、热压成型等。
普通烧结成型是指将已经初步压制成型的粉末冶金压坯零件在烧结设备中的真空或是保护气氛环境中进行烧结成型。该烧结成型工艺操作方法简单，可以获得一定强度和物理机械性能的零件，在对摩擦材料本身性能要求不高时可以采用。但随着运输工具和工程设备对粉末冶金摩擦材料所承载的温度、速度、压力和能量的要求越来越高，使得伴随着粉末冶金摩擦材料的成分发生较大变化的同时，要求进一步提高粉末冶金摩擦材料的强度和物理机械性能，而普通烧结成型工艺已经难以满足该要求。
二次烧结成型工艺就是将已经初步压制成型的粉末冶金压坯进行第一次烧结，后再将零件与支承板组装好后进行第二次烧结。此工艺能够提高零件的密度，获得需要的强度和物理机械性能的粉末冶金零件，但在第二次烧结时，易造成因第一次烧结的零件尺寸不一致，导致的粉末冶金摩擦块与钢骨架结合性不良现象，而且工艺较复杂，要进行两次高温烧结，生产效率较低。
热压成型工艺就是将预先混合好的粉料装入集成加热装置的模具中，放到压制设备上进行加热和压制。热压工艺方法主要特点在于将压制和烧结同时进行，使压坯接近理论密度，可以获得需要的强度和物理机械性能的粉末冶金零件。但该工艺集中在模具中进行，高温和压力会降低模具的使用寿命，而集成加热装置的模具制造复杂、成本高，且热压成型工艺流程复杂，生产效率较低。
发明内容
要解决的技术问题
上述三种工艺方法存在难以提高摩擦材料的密度从而达不到要求的强度和物理机械性能，或存在生产效率低和生产成本高，工艺流程复杂等问题。针对此问题，本发明公开了一种粉末冶金模压烧结方法，可以有效解决上述问题，获得较高强度和物理机械性能的粉末冶金摩擦材料零件，且工艺流程较简单，工艺成本较低，利于批量生产。
技术方案
本发明解决其技术问题所采用的工艺方法1是：压制模具1由下模冲2、阴模3、上模冲4组成，压制模具1包含1个或多个均匀分布的阴模3，下模冲2上具有一个或多个定位凸台11，支承板5具有与下模冲相对应的定位凹槽，下模冲2上的定位凸台11配合支承板5的定位凹槽对支承板5进行定位。将支承板5放入压制模具1的阴模3的模腔中后，倒入粉末冶金混合料，在粉末冶金混合料上放置上模冲4，采用压制设备压制成零件6。将压制好的零件6放入烧结模具7中装入烧结设备中进行烧结，烧结模具7由阴模8、垫片9、压头10组成，烧结模具7可包含1个独立的或多个均匀分布的阴模8。装模时，先将一件垫片9放入阴模8的模腔中，接着放入压制好的零件6，再放上一件垫片9，以此类推一个模腔中可装入多个零件6，最后放入一件压头10，压头10需高出阴模8适当的高度，以便留出零件6收缩量，然后将装好的烧结模具叠装在烧结设备中进行加压烧结。
本发明解决其技术问题所采用的工艺方法2是：将粉末冶金混合料装入压制模具1的阴模3的模腔中压制成型零件6，然后与支承板5一起放入烧结模具7中在烧结设备中进行烧结。压制零件时先将粉末冶金混合料倒入阴模3的模腔中，再在上面放置上模冲4，在压制设备上压制成型零件6。烧结过程中进行装模时，先将一件垫片9放入阴模8的模腔中，接着放入支承板5，之后放上零件6，再放一件垫片9，以此类推一个模腔中可装入多个支承板5和零件6，最后放入压头10，压头10需高出阴模8适当的高度，以便留出零件6的收缩量，然后将装好的烧结模具叠装在烧结设备中进行加压烧结。
有益效果
本发明可以在粉末冶金摩擦材料的组成成分发生较大变化时，提高粉末冶金摩擦材料的强度和物理机械性能，满足随着运输工具和工程设备的对粉末冶金摩擦材料所承载的温度、速度、压力和能量提高的要求，且通过本发明获得的粉末冶金摩擦材料产品密度较大，强度高，导热性好、耐磨性高，可以有效制动高温高速高压条件下的重载运输工具和工程设备，且工艺流程较简单，模具成本较低，生产效率较高。
附图说明
图1是本发明的工艺方案1的压制模具1的剖视图；
图2是图1中下模冲2的俯视图；
图3是本发明的工艺方案1的烧结模具7的主视图；
图4是图3中烧结模具7的A-A剖视图。
具体实施方式
本发明工艺方案1具体实施方式是：将支承板5放入压制模具1的阴模3的模腔中，使下模冲2上的定位凸台11配合支承板5的定位凹槽对支承板5进行定位。然后倒入粉末冶金混合料，在粉末冶金混合料上放置上模冲4，采用压制设备压制成零件6。将压制好的与支承板5结合为一体的零件6放入烧结模具7中装入烧结设备中进行烧结，装模时，先将一件垫片9放入阴模8的模腔中，接着放入压制好的零件6，再放上一件垫片9，以此类推一个模腔中可装入多个与支承板5结合为一体的零件6，最后放入一件压头10，压头10需高出阴模8适当的高度，以便留出零件6收缩量，然后将装好的烧结模具叠装在烧结设备中进行加压烧结。
本发明工艺方案2具体实施方式是：将粉末冶金混合料直接装入压制模具1的阴模3的模腔中压制成型零件6，然后将零件6与支承板5放入烧结模具7中在烧结设备中烧结为一体。与工艺方案1的具体实施方式的不同之处在于压制成型阶段支承板5与零件6为分体的，其它步骤与工艺方案1的具体实施方式相同。
Claims (7)
1、一种粉末冶金模压烧结方法，其特征在于：将支承板5和粉末冶金混合料装入压制模具1中压制成型后装入烧结模具7中进行加压烧结。
2、根据权利要求1所述的粉末冶金模压烧结方法，其特征在于：压制模具1由下模冲2、阴模3、上模冲4组成，压制时先将支承板5放在阴模3之模腔中的下模冲2上，再将粉末冶金混合料倒在支承板5上，然后在粉末冶金混合料上面放置上模冲4，将装好的压制模具1放在压制设备上压制出与支承板5结合为一体的零件6。
3、根据权利要求1所述的粉末冶金模压烧结方法，其特征在于：烧结模具7由阴模8、垫片9、压头10组成，装模时，先将一件垫片9放入阴模8的模腔中，接着放入压制好的与支承板5结合为一体的零件6，再放上一件垫片9，以此类推一个模腔中可装入多个与支承板5结合为一体的零件6，然后放入压头10，压头10需高出阴模8适当的高度，将装好的烧结模具7叠装在烧结设备中进行加压烧结。
4、根据权利要求1所述的粉末冶金模压烧结方法，其特征在于：在下模冲2上有1个或多个定位凸台11，支承板5有与下模冲2的定位凸台11相对应的定位凹槽。
5、根据权利要求1所述的粉末冶金模压烧结方法，其特征在于：烧结模具7可包含1个独立的或多个均匀分布的阴模8。
6、根据权利要求1所述的粉末冶金模压烧结方法，其特征在于：粉末冶金混合料与支承板5在压制模具1中同时进行压制和烧结。
7、一种粉末冶金模压烧结方法，其特征在于：将粉末冶金混合材料装入压制模具1的阴模3的模腔中压制成零件6，再将压制好的零件6和支承板5装入烧结模具7中在烧结设备中进行烧结。
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