CN102873330B - 球磨机衬环的加工方法 - Google Patents

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本发明公开了一种球磨机衬环的加工方法，其加工方法步骤如下：A、布料：用均匀出料的出料斗将粉料混合物倒在水平旋转的凹模内，刮片在分布有所述粉料混合物的凹模上匀速刮过；所述凹模旋转速度为5～8转/分钟，凹模旋转多次，刮片将粉料刮平衡，使粉料的密度相对均匀；B、压制：使用冲床将置于所述凹模内的所述粉料混合物压制成坯料；C、烧结。本发明提供一种球磨机衬环的加工方法，它可以解决现有的加工方法在布料时均匀性控制、合格率较低的问题。

Description

球磨机衬环的加工方法
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，尤其是一种用于压制硬质合金粉料球磨机内桶壁衬环的方法。
背景技术
硬质合金粉末材料的球磨机内桶壁在工作过程中与合金球和粉料滚动摩擦，要求强度和硬度越高越好。现有的球磨机内桶是采用不锈钢材料制成，硬度较低，耐磨性较差，脱落的不锈钢细削容易造成对硬质合金粉末材料的掺杂。采用多个硬质合金衬环组成球磨机内桶，能够起到耐磨，无掺杂等好处。由于这种环直径大、壁薄，加工这种衬环一般采用模具压制的方法，模具由上下的环形凹凸模组成。压制前先在凹模内布料，布料要求极高的均匀性，粉料在凹模内的沉积密度不均匀直接导致衬环结构不均衡，衬环应力分布不均匀，降低衬环的使用性能；而且粉料在凹模内的沉积密度不均匀，也会使衬环在压制时产生平面度方向的变形，在烧制时由于衬环底部相对于凹模的表面产生一个摩擦力，使衬环沿纵向产生锥度变形，影响衬环的质量。而现有的布料一般是手工布料，粉料的均匀性很难控制，很难满足衬环的性能要求，合格率较低。
发明内容
本发明提供一种球磨机衬环的加工方法，它可以解决现有的加工方法在布料时均匀性控制、合格率较低的问题。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：本球磨机衬环的加工方法，其加工方法步骤如下：
A、布料：用均匀出料的出料斗将粉料混合物撒在水平旋转的凹模内，刮片在分布有所述粉料混合物的凹模上匀速刮过；所述凹模旋转速度为5～8转/分钟，所述凹模旋转多次，所述刮片将所述粉料混合物刮平衡，使所述粉料混合物的密度相对均匀；
B、压制：使用冲床将置于所述凹模内的所述粉料混合物压制成坯料；
C、烧结：将所述坯料放入真空烧结炉中进行烧结，对所述坯料进行冷却即可；所述真空烧结炉内的真空度控制在5～200Pa，烧结温度1390°C～1420°C。
上述技术方案中，更为具体的方案可以是：所述凹模安置在一个水平设置的园盘上，所述园盘安装在竖立的由动力机带动的转轴的上部输出端上。
进一步的：所述粉料混合物由以下重量百分比的组分组成：1～1.5μm的钴粉6％～8％，余量为1～2μm的碳化钨。
进一步的：所述粉料混合物由以下重量百分比的组分组成：1～1.5μm的钴粉7.8％，余量为1～2μm的碳化钨。
进一步的：所述粉料混合物由以下重量百分比的组分组成：1～1.5μm的钴粉9％～12％，余量为2～4μm的碳化钨。
进一步的：所述粉料混合物由以下重量百分比的组分组成：1～1.5μm的钴粉11％，余量为2～4μm的碳化钨。
进一步的：所述粉料混合物由以下重量百分比的组分组成：1～1.5μm的钴粉12.5％～15％，余量为2～4μm的碳化钨。
进一步的：所述粉料混合物由以下重量百分比的组分组成：1～1.5μm的钴粉15％，余量为2～4μm的碳化钨。
进一步的：所述粉料混合物由以下重量百分比的组分组成：2.5～3μm的镍粉12％～15％，余量为3～5μm的碳化钨。
进一步的：所述粉料混合物由以下重量百分比的组分组成：2.5～3μm的镍粉13％，余量为3～5μm的碳化钨。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
1、本球磨机衬环采用硬质合金材料的粉料进行加工，确保了衬环的硬度、强度达到国家标准，并选择与混合球磨粉料相接近的牌号；
2、本球磨机衬环的加工方法在布料之后进行刮料，将布料不均的部分刮制均匀，并且还起到预压的作用，之后再布一层粉料料再刮，凹模旋转多次，如此反复多次，刮片将粉料刮平衡，使粉料的密度相对均匀，再进行压制和烧结，粉料在凹模内沉积的均匀性得以大大提高，减小了衬环在压制及过程的变形；
3、本球磨机衬环的加工方法中使用的凹模和刮片均采用了匀速旋转的装置，使整个布料的过程均匀性可以很好地控制，粉料在凹模内的均匀地沉积，保证了衬环的结构均衡性，减小衬环压制时变形。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
具体实施方式
实施例一：
加工一个内外径分别为510毫米和530毫米，厚度50毫米的衬环，其步骤如下：
将12.09公斤的混合粉料，其中包含0.94公斤的1～1.5μm钴粉和11.15公斤的1～2μm的碳化钨粉末，用均匀出料的出料斗将粉料混合物持续撒在水平旋转的凹模内，所述凹模旋转速度为5转/分钟，旋转6次，通过刮片将凹模内的粉料混合物均匀刮平，使粉料混合物的密度相对均匀；之后进行：使用冲床将置于所述凹模内的所述粉料混合物压制成坯料；之后进行烧结：将所述坯料放入真空烧结炉中进行烧结，所述真空烧结炉内的真空度控制在5～200Pa，在20小时，800°C，保温1～1.5小时，继续升温12-15小时，烧结温度1390°C～1420°C，40-60分钟，关闭所述烧结炉的加热系统，启动冷却系统，降温30小时，所述真空烧结炉温度降到室温，对所述坯料进行冷却即可得到所需衬环，其重量为12.09公斤。
布料原理及设备结构如图1所示：凹模4安置在一个水平设置的园盘3上，该园盘3安装在竖立的由动力机1带动的转轴2的上部输出端上。布料时，动力机1带动动力传动机构带动转轴2匀速旋转，转轴2带动凹模匀速旋转，粉料混合物7通过出料口在凹模4下冲头上方的出料斗6均匀地落于凹模4上，通过刮片5将凹模4内的粉料混合物均匀刮平。
实施例二：
加工一个内外径分别为510毫米和530毫米，厚度50毫米的衬环，其步骤如下：
将11.97公斤的粉料混合物，其中包含1.32公斤的1～1.5μm的钴粉和10.65公斤的2～4μm的碳化钨粉末，用均匀出料的出料斗将粉料混合物持续撒在水平旋转的凹模内，所述凹模旋转速度为6转/分钟，旋转6次，通过刮片将凹模内的粉料混合物均匀刮平，使粉料混合物的密度相对均匀；之后进行：使用冲床将置于所述凹模内的所述粉料混合物压制成坯料；之后进行烧结：将所述坯料放入真空烧结炉中进行烧结，所述真空烧结炉内的真空度控制在5～200Pa，在20小时，800°C，保温1～1.5小时，继续升温12-15小时，烧结温度1390°C～1420°C，40-60分钟，关闭所述烧结炉的加热系统，启动冷却系统，降温30小时，所述真空烧结炉温度降到室温，对所述坯料进行冷却即可到所需衬环，其重量为11.97公斤。
实施例三
加工一个内外径分别为510毫米和530毫米，厚度50毫米的衬环，其步骤如下：
将11.8公斤的粉料混合物，其中包含1.77公斤的1～1.5μm的钴粉和10.03公斤的2～4μm的碳化钨粉末，用均匀出料的出料斗将粉料混合物持续撒在水平旋转的凹模内，所述凹模旋转速度为7转/分钟，旋转5次，通过刮片将凹模内的粉料混合物均匀刮平，使粉料混合物的密度相对均匀；之后进行：使用冲床将置于所述凹模内的所述粉料混合物压制成坯料；之后进行烧结：将所述坯料放入真空烧结炉中进行烧结，所述真空烧结炉内的真空度控制在5～200Pa，在20小时，800°C，保温1～1.5小时，继续升温12-15小时，烧结温度1390°C～1420°C，40-60分钟，关闭所述烧结炉的加热系统，启动冷却系统，降温30小时，所述真空烧结炉温度降到室温，对所述坯料进行冷却即可得到所需衬环，其重量为11.8公斤。
实施例四
加工一个内外径分别为510毫米和530毫米，厚度50毫米的衬环，其步骤如下：
将11.88公斤的粉料混合物，其中包含1.54公斤的2.5～3μm的镍粉和10.34公斤的3～5μm的碳化钨粉末，用均匀出料的出料斗将粉料混合物持续撒在水平旋转的凹模内，所述凹模旋转速度为8转/分钟，旋转5次，通过刮片将凹模内的粉料混合物均匀刮平，使粉料混合物的密度相对均匀；之后进行：使用冲床将置于所述凹模内的所述粉料混合物压制成坯料；之后进行烧结：将所述坯料放入真空烧结炉中进行烧结，所述真空烧结炉内的真空度控制在5～200Pa，在20小时，800°C，保温1～1.5小时，继续升温12-15小时，烧结温度1390°C～1420°C，40-60分钟，关闭所述烧结炉的加热系统，启动冷却系统，降温30小时，所述真空烧结炉温度降到室温，对所述坯料进行冷去后即可得到所需衬环，其重量为11.88公斤。

Claims (10)

1.一种球磨机衬环的加工方法，其特征在于：
其加工方法步骤如下：
A、布料：用均匀出料的出料斗将粉料混合物倒在水平旋转的凹模内，刮片在分布有所述粉料混合物的所述凹模上匀速刮过；所述凹模旋转速度为5～8转/分钟，所述凹模旋转5～6次，所述刮片将所述粉料混合物刮平衡，使所述粉料混合物的密度相对均匀；
B、压制：使用冲床将置于所述凹模内的所述粉料混合物压制成坯料；
C、烧结：将所述坯料放入真空烧结炉中进行烧结，对所述坯料进行冷却即可；所述真空烧结炉内的真空度控制在5～200Pa，烧结温度1390°C～1420°C。
2.根据权利要求1所述的球磨机衬环的加工方法，其特征在于：所述凹模安置在一个水平设置的园盘上，所述园盘安装在竖立的由动力机带动的转轴的上部输出端上。
3.根据权利要求1或2所述的球磨机衬环的加工方法，其特征在于：所述粉料混合物由以下重量百分比的组分组成：1～1.5μm的钴粉6％～8％，余量为1～2μm的碳化钨。
4.根据权利要求3所述的球磨机衬环的加工方法，其特征在于：所述粉料混合物由以下重量百分比的组分组成：1～1.5μm的钴粉7.8％，余量为1～2μm的碳化钨。
5.根据权利要求1或2所述的球磨机衬环的加工方法，其特征在于：所述粉料混合物由以下重量百分比的组分组成：1～1.5μm的钴粉9％～12％，余量为2～4μm的碳化钨。
6.根据权利要求5所述的球磨机衬环的加工方法，其特征在于：所述粉料混合物由以下重量百分比的组分组成：1～1.5μm的钴粉11％，余量为2～4μm的碳化钨。
7.根据权利要求1或2所述的球磨机衬环的加工方法，其特征在于：所述粉料混合物由以下重量百分比的组分组成：1～1.5μm的钴粉12.5％～15％，余量为2～4μm的碳化钨。
8.根据权利要求7所述的球磨机衬环的加工方法，其特征在于：所述粉料混合物由以下重量百分比的组分组成：1～1.5μm的钴粉15％，余量为2～4μm的碳化钨。
9.根据权利要求1或2所述的球磨机衬环的加工方法，其特征在于：所述粉料混合物由以下重量百分比的组分组成：2.5～3μm的镍粉12％～15％，余量为3～5μm的碳化钨。
10.根据权利要求9所述的球磨机衬环的加工方法，其特征在于：所述粉料混合物由以下重量百分比的组分组成：2.5～3μm的镍粉13％，余量为3～5μm的碳化钨。
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