CN102728710A

CN102728710A - 硬质合金冲头

Info

Publication number: CN102728710A
Application number: CN2012102327061A
Authority: CN
Inventors: 高峰; 陆义华; 杨玲; 李霞
Original assignee: JINAN INSTITUTE OF METALLURGICAL SCIANCE
Current assignee: Jinan Institute of Metallurgical Science Co., Ltd.
Priority date: 2012-07-06
Filing date: 2012-07-06
Publication date: 2012-10-17

Abstract

本发明涉及冷冲压冲头技术领域，特别涉及一种硬质合金冲头，由以下重量百分比的原料制成：合金97.8-98%，成型剂2-2.2%；所述合金中原料的重量百分比为WC76-81%，Co19-24%或者WC80.7%，Co19%，Cr₃C₂0.3%。成型剂为石蜡。硬质合金冲头在冲压锚杆钎片中的应用。本发明的硬质合金冲头高耐磨性和抗冲击性很好的解决了钢冲头的各种弊端；可以使用在像锚杆钎片这样尖部角度大且带有后角的产品中，拓宽了其应用的范围；在使用寿命内压制出产品一致性达到99.5%以上，废品率低于5‰，冲头使用寿命内产量提高60%以上。

Description

硬质合金冲头

技术领域

本发明涉及冷冲压冲头技术领域，特别涉及一种硬质合金冲头。

背景技术

广泛应用于硬质合金制造业的冷冲模具因其工作方式为连续反复冷冲压，所以对模具材料要求很高。目前用于实际生产的冲头材料一般为T10或Cr12，在大批量锚杆钎片生产中有诸多缺点，如易磨损、变形、粘料，同时废品率高、冲头使用寿命短。而硬质合金在冲头的应用也局限于形状简单、成型面较平整的产品生产中，对于像锚杆钎片这样尖部角度大且带有后角的产品，在其冲头中应用硬质合金不仅难度较大且制作成本高，种种不利因素制约着行业发展。因此一种使用性能更好且易于制作的硬质合金冲头代替钢冲头冷压锚杆钎片对于整个产品的生产十分有利。

现有技术中也有使用碳化钨与钴等组成的合金，如专利号为201010184362.2公开的技术，但合金的用途不同，对本领域没有参考价值。

发明内容

为了解决以上钢冲头易磨损、变形、粘料，同时废品率高、冲头使用寿命短，硬质合金冲头不易于制作且成本高的难题，本发明提供了一种高耐磨性和抗冲击性好、废品率低、冲头使用寿命长、易于制作的硬质合金冲头。

本发明是通过以下措施实现的：

一种硬质合金冲头，由以下重量百分比的原料制成：

WC 76-81%，Co 19-24%。

一种硬质合金冲头，由以下重量百分比的原料制成：

WC 80.7%，Co 19%，Cr₃C₂ 0.3%。

所述的硬质合金冲头，通过以下步骤得到的：

a) 制作出冲头毛坯模具；

b) 将硬质合金冲头原料与成型剂一起装入冲头毛坯模具冷压成素坯，置于真空烧结炉内，在4-6Mpa压力下和1300℃-1500℃温度下烧结10-20小时，冷却；

c) 加工至所需的尺寸和形状、抛光至达到精度要求，配入模体。

所述成型剂为石蜡，加入量为硬质合金冲头原料重量的2-2.2%。

所述的硬质合金冲头在冲压锚杆钎片中的应用。

本发明的有益效果：本发明的硬质合金冲头，表面粗糙度达到0.2μm，密度达到13g/cm ³ 以上，压坯密度得到提高，硬度达到82HRA以上，抗弯强度达到2900N/mm ² 以上，其高耐磨性和抗冲击性很好的解决了钢冲头的各种弊端；并且，本发明份硬质合金冲头，不再局限于形状简单、成型面较平整的产品生产中，也可以使用在像锚杆钎片这样尖部角度大且带有后角的产品中，拓宽了其应用的范围；在硬质合金冲头的使用寿命内压制出的锚杆钎片其一致性达到99.5%以上，废品率低于5‰，废品率降低30%，冲头使用寿命内产量提高60%以上甚至超过100%，用于实际生产效果显著。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例来进一步说明。

实施例1：

一种硬质合金冲头，由以下重量百分比的原料制成：

WC 76%，Co 24%。

制作方法：

（1）制作出一整套压制冲头毛坯所需的模具，根据锚杆钎片产品的尺寸，选用合适的模具收缩比（1.2-1.23），制作出冲头毛坯模具；

（2）将硬质合金冲头原料与占硬质合金冲头原料重量2%的成型剂石蜡装入做好的冲头毛坯模具冷压成素坯，置于真空烧结炉内，在4.5Mpa压力下和1380℃温度下真空烧结15小时，冷却；

（3）用平面磨床磨削两侧平面至所需尺寸，线切割加工两侧小端面的角度，并割出底部镶嵌槽型；

（4）把做好的硬质合金冲头镶嵌到标准自动压力机底座上，用相对应型号的紫铜电极精打成型面，人工研磨抛光成型面、接触面以达到精度要求，控制好尺寸、间隙，配入模体。

得到的硬质合金冲头表面粗糙度达到0.2μm，其密度为13.10g/cm ³，硬度达到82HRA，抗弯强度达到3200N/mm ²，在硬质合金冲头的使用寿命内压制出的锚杆钎片其一致性达到99.5%，压坯密度也得到提高，废品率为5‰；冲头在其使用寿命内的产量为1.8T。

实施例2：

一种硬质合金冲头，由以下重量百分比的原料制成：

WC 81%，Co 19%。

制作方法：

（2）将硬质合金冲头原料与占硬质合金冲头原料重量2.2%的成型剂石蜡装入做好的冲头毛坯模具冷压成素坯，置于真空烧结炉内，在5Mpa压力下和1420℃温度下真空烧结14.5小时，冷却；

得到的硬质合金冲头表面粗糙度达到0.2μm，其密度为13.75g/cm ³，硬度达到84HRA，抗弯强度达到2900N/mm ²，在硬质合金冲头的使用寿命内压制出的锚杆钎片其一致性达到99.5%，压坯密度也得到提高，废品率4.3‰；冲头在其使用寿命内的产量为2.1T。

实施例3：

一种硬质合金冲头，由以下重量百分比的原料制成：

WC 80.7%，Co 19%，Cr₃C₂ 0.3%。

制作方法：

（2）将硬质合金冲头原料与占硬质合金冲头原料重量2.1%的成型剂石蜡装入做好的冲头毛坯模具冷压成素坯，置于真空烧结炉内，在5Mpa压力下和1440℃温度下真空烧结15小时，冷却；

得到的硬质合金冲头表面粗糙度达到0.2μm，其密度为13.8g/cm ³，硬度达到83HRA，抗弯强度达到3000N/mm ²，在硬质合金冲头的使用寿命内压制出的锚杆钎片其一致性达到99.5%，压坯密度也得到提高，废品率4.2‰；冲头在其使用寿命内的产量为2.4T。

对比实施例1：

一种硬质合金冲头，由以下重量百分比的原料制成：

WC 90.2%，Co 9.8%。

制作方法：

（2）将硬质合金冲头原料与占硬质合金冲头原料重量2.1%的成型剂石蜡装入做好的冲头毛坯模具冷压成素坯，置于真空烧结炉内，在5Mpa压力下和1410℃温度下烧结15小时，冷却；

得到的硬质合金冲头表面粗糙度为0.2μm，其密度为14.45g/cm ³，硬度达到91.5HRA，抗弯强度达到3800N/mm ²，在硬质合金冲头的使用寿命内压制出的锚杆钎片其一致性达到99.5%，废品率为7.3‰，冲头在其使用寿命内的产量为1.1T。

本发明硬质合金冲头中使用的成型剂，并不仅仅限于上述实施例中使用的石蜡，也可以为本领域普通技术人员可以想到使用的成型剂，成型剂的种类对本发明的硬质合金冲头的性能，没有影响。

Claims

1.一种硬质合金冲头，其特征是由以下重量百分比的原料制成：

WC 76-81%，Co 19-24%。

2.一种硬质合金冲头，其特征是由以下重量百分比的原料制成：

WC 80.7%，Co 19%，Cr₃C₂ 0.3%。

3.根据权利要求1或2所述的硬质合金冲头，其特征是通过以下步骤得到的：

制作出冲头毛坯模具；

将硬质合金冲头原料与成型剂一起装入冲头毛坯模具冷压成素坯，置于真空烧结炉内，在4-6Mpa压力下和1300℃-1500℃温度下烧结10-20小时，冷却；

加工至所需的尺寸和形状、抛光至达到精度要求，配入模体。

4.根据权利要求3所述的硬质合金冲头，其特征在于所述成型剂为石蜡，加入量为硬质合金冲头原料重量的2-2.2%。

5.一种权利要求1-4中任一项所述的硬质合金冲头在冲压锚杆钎片中的应用。