CN101758235A - 硬质合金长条布料方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硬质合金长条布料方法及装置，方法是先将粉料沿长条形模腔的长度方向上分次均匀下落，然后在粉料下落过程中将长度方向上的粉料均匀间隔地分割后落入模腔，最后振动模具使粉料在模腔中摊平。装置，包括料斗(1)，料斗的出料口设有可控制出料的沿水平设置的旋转下料轴(2)，所述的旋转下料轴的外壁上设有至少一条轴向的槽(21)，料斗的出料口接有多隔室布料器(3)，所述的多隔室布料器由外框(31)和均匀间隔地设置在外框中的至少两块隔板(32)构成，隔板的方向与旋转下料轴相垂直。本发明能实现硬质合金长条压制成形过程中均匀布料，提高压坯密度均匀性，减小最终制品的烧结变形，提高成品率。
Description
技术领域
本发明属粉末冶金的技术领域，具体是指一种将粉料布料在长条形模腔内的布料方法及装置。
背景技术
硬质合金是一种高效的工具材料，由于它具有高强度，高韧性，高耐磨性等一系列优秀的特性，在世界工业发展中起着举足轻重的作用，在机械制造、采矿、石油开采、交通、煤炭、电器、电子等国民经济的各个重要行业占有极重要的地位，被誉为“工业的牙齿”。
硬质合金是采用WC粉和Co粉为原料，通过成形和烧结的粉末冶金方法制成各种制品，应用于工业的各个领域中。由于原料粉末细小到微米级，粉末流动性差，并且粉末塑性差，因此在硬质合金生产工艺中有一个加入成形剂和造粒的过程。加入成形剂并造粒之后，硬质合金原料能模压成形得到压坯。成形剂通常为橡胶或石蜡，以橡胶汽油溶液或石蜡酒精溶液的方式加入硬质合金原料中。压坯经过脱胶(脱蜡)后，烧结成为最终硬质合金制品。
对于成形过程，除了要获得必需的形状和尺寸以外，最关键的是保证压坯密度的均匀，这对于形状复杂和尺寸较大的制品尤为重要。从保证压坯密度均匀的角度出发，需要原料在模具内分布均匀，并减小压制过程摩擦力对压坯密度分布不均的影响。后者可以通过双向压制或浮动阴模压制等压制方法解决，而前者主要通过提高原料的流动性以及合理的布料方式解决。原料的流动性通过造粒过程提高。合理的布料方式主要取决于制品的形状和尺寸。
工业生产中通常采用容量法装粉布料，即通过控制下冲在阴模中的相对位置控制装粉量以及制品各部分的装粉高度。自动化程度高的压机采用装粉靴，利用粉料流动性自动充填模腔，通过装粉靴前后运动刮平，达到装粉均匀的目的。在手工操作时，借助一些简单的手工工具达到粉料装填均匀的目的。也有借助机械振动等振动方式提高装粉均匀性和密度的方法。这些方法对于横截面方面上二维尺寸相近的或差别不大的制品，还是有效的。最近研究还提出“仿形装粉”的概念，但在机械装备实现上过于复杂。
对于薄长条的硬质合金制品，例如木工刀，如图1所示，其厚度通常为3mm，宽度通常为8-10mm，而长度从较短的200毫米，到较长的800毫米，甚至超过1000mm。这种形状的制品，有挤压机的企业可以通过挤压成形组织生产。没有挤压机的企业，可以通过压制成形。压制方向是沿较小的厚度方向(如图1的箭头方向)，这样，粉末与模壁以及粉末间的摩擦力对压制压力的影响很小，可以基本忽略。而对压坯密度不均匀的影响主要来自布料。如此长的制品，自动压机难以实现装粉和压制。而在手工操作时，如图2所示(图2中为了显示模腔内部的粉料而去除了前侧和右侧的部分模具)，借助刮片等手工工具将一次装入模具6、8形成的模腔中的粉料7刮平，再进行压制。这种做法，对于上述较短的硬质合金刀条还是有效的，能够满足工业化规模生产的成品率要求。但对于较长且较薄的硬质合金刀条，这种操作方法不能使长条形模腔内的粉料在长度上均匀分布，压制废品率高，不能满足工业化规模生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可将粉料均匀地布设在长条形模腔内的布料方法，本发明还提供了一种实现该方法的硬质合金长条布料装置。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：硬质合金长条布料方法，先将粉料沿长条形模腔的长度方向上分次均匀下落，然后在粉料下落过程中将长度方向上的粉料均匀间隔地分割后落入模腔，最后振动模具使粉料在模腔中摊平。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：硬质合金长条布料装置，包括料斗，料斗的出料口设有可控制出料的沿水平设置的旋转下料轴，所述的旋转下料轴的外壁上设有至少一条轴向的槽，料斗的出料口接有多隔室布料器，所述的多隔室布料器由外框和均匀间隔地设置在外框中的至少两块隔板构成，隔板的方向与旋转下料轴相垂直。
本发明使用时，料斗装入粉料，多隔室布料器置于模腔上。旋转下料轴上开口朝上的槽中充满粉料，且粉料在槽中的长度方向上均匀分布。转动旋转下料轴，当槽的开口朝下时，粉料从槽中落下，旋转下料轴即可将粉料从料斗中逐渐卸下，使粉料在长度方向上均匀。粉料落下时，经过多隔室布料器中的隔板，即可将长度方向上的粉料均匀间隔地分割，然后落入模腔中，从而避免模腔长度方向布料不均匀。最后振动模具使粉料在模腔中摊平，装入冲头压制成形。本发明能实现硬质合金长条压制成形过程中均匀布料，提高压坯密度均匀性，减小最终制品的烧结变形，提高成品率。另外，本发明还具有结构简单，成本低等优点，具有很强的实用性和推广价值。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
图1是硬质合金长条制品的立体图；
图2是粉料装在模具的模腔中的结构示意图；
图3是硬质合金长条布料装置的结构示意图；
图4是旋转下料轴的横截面示意图；
图5是多隔室布料器的俯视图。
具体实施方式
如图3至图5所示，本发明所述的硬质合金长条布料装置，包括料斗1，料斗1的出料口设有可控制出料的沿水平设置的旋转下料轴2，旋转下料轴2可以由伺服电机驱动旋转。经造粒后的硬质合金粉料装在料斗1中，料斗1可以贮存一定量的粉料，方便连续生产。所述的料斗1的出料口宽度等于旋转下料轴2的直径，所述的旋转下料轴2的外壁上设有至少一条轴向的槽21，槽21可以均布在旋转下料轴2的外壁上，所述的槽21的截面形状是V形或U形。旋转下料轴2上开口朝上的槽21中充满粉料，且粉料在槽21中的长度方向上均匀分布。转动旋转下料轴2，当槽21的开口朝下时，粉料从槽21中落下，旋转下料轴2即可将粉料从料斗1中逐渐卸下，使粉料在模腔长度方向上均匀。料斗1的出料口接有多隔室布料器3，所述的多隔室布料器3由外框31和均匀间隔地设置在外框31中的至少两块隔板32构成，隔板32的方向与旋转下料轴2相垂直。隔板32将粉料在长度方向上均匀间隔地分割后再落入模腔中，从而避免模腔长度方向布料不均匀。
所述的料斗1的出料口和多隔室布料器3之间设有连接罩4。连接罩4用于将料斗1出料口连接到多隔室布料器3上，并且封闭两者之间的空间，可使粉料自由下落经过连接罩4并流过多隔室布料器3的各个小隔室落入模腔中，避免外界风吹等因素影响。
所述的槽21的长度等于成形模具模腔的长度，即等于所加工硬质合金制品的长度。每条槽21所容纳的粉料量等于整个硬质合金长条模腔装粉量的1/5到1/30，优选的是1/10到1/15，粉料分多次从槽中落下可使均匀度增加。
所述的外框31的内长、内宽的尺寸等于成形模具模腔的长、内尺寸。所述的隔板32将外框31间隔形成的隔室长度为20-50mm，优选的是30-40mm，间隔较小便于将粉料沿长度方向尽量均匀间隔分割落入模腔中。
所述的隔板32的厚度为0.2-1mm，优选的是0.2-0.5mm。薄的隔板厚度避免阻挡粉料落入模腔。
本发明的装置的各部件可以由普通碳素钢制成，优选使用诸如1Cr18Ni9Ti的无磁不锈钢制成，也可以由诸如ABS的塑料制成。
总之，本发明虽然例举了上述优选实施方式，但是应该说明，虽然本领域的技术人员可以进行各种变化和改型，除非这样的变化和改型偏离了本发明的范围，否则都应该包括在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种硬质合金长条布料方法，其特征在于，先将粉料沿长条形模腔的长度方向上分次均匀下落，然后在粉料下落过程中将长度方向上的粉料均匀间隔地分割后落入模腔，最后振动模具使粉料在模腔中摊平。
2.一种硬质合金长条布料装置，其特征在于：包括料斗(1)，料斗(1)的出料口设有可控制出料的沿水平设置的旋转下料轴(2)，所述的旋转下料轴(2)的外壁上设有至少一条轴向的槽(21)，料斗(1)的出料口接有多隔室布料器(3)，所述的多隔室布料器(3)由外框(31)和均匀间隔地设置在外框(31)中的至少两块隔板(32)构成，隔板(32)的方向与旋转下料轴(2)相垂直。
3.按照权利要求2所述的硬质合金长条布料装置，其特征在于：所述的料斗(1)的出料口和多隔室布料器(3)之间设有连接罩(4)。
4.按照权利要求2所述的硬质合金长条布料装置，其特征在于：所述的槽(21)的截面形状是V形或U形。
5.按照权利要求2所述的硬质合金长条布料装置，其特征在于：所述的料斗(1)的出料口宽度等于旋转下料轴(2)的直径。
6.按照权利要求3所述的硬质合金长条布料装置，其特征在于：所述的槽(21)的长度等于成形模具模腔的长度。
7.按照权利要求2所述的硬质合金长条布料装置，其特征在于：所述的外框(31)的内长、内宽的尺寸等于成形模具模腔的长、内尺寸。
8.按照权利要求2所述的硬质合金长条布料装置，其特征在于：所述的每条槽(21)所容纳的粉料量等于整个硬质合金长条模腔装粉量的1/5到1/30。
9.按照权利要求2所述的硬质合金长条布料装置，其特征在于：所述的隔板(32)将外框(31)间隔形成的隔室长度为20-50mm。
10.按照权利要求2所述的硬质合金长条布料装置，其特征在于：所述的隔板(32)的厚度为0.2-1mm。
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