CN108311694A - 粉末冶金制大型零件烧结防变形的辅助工装和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及粉末冶金烧结技术领域，具体地说是一种粉末冶金制大型零件烧结防变形的辅助工装，该辅助工装由烧结上瓷板、烧结下瓷板和辅助加料台组成，所述的辅助加料台由底座、振动电机和支撑平板组成，所述的底座的上方设有振动电机，振动电机的下端与底座相连接，振动电机的输出轴与支撑平板的下端相连接，支撑平板的上方设有弹性橡胶垫，所述的弹性橡胶垫上均布设有吸气孔，吸气孔的下端设有吸气管，弹性橡胶垫的上方设有烧结下瓷板，烧结下瓷板的下方与弹性橡胶垫密封吸气连接，烧结下瓷板的上板面外周上设有导向瓷柱，导向瓷柱的下端与烧结下瓷板相连接，具有工艺简单、方法合理、降低烧结变形椭圆度、提高烧结合格率等优点。

Description

粉末冶金制大型零件烧结防变形的辅助工装和使用方法

技术领域

本发明涉及粉末冶金烧结技术领域，具体地说是一种工艺简单、方法合理、降低烧结变形椭圆度、提高烧结合格率的粉末冶金制大型零件烧结防变形的辅助工装和使用方法。

背景技术

众所周知，大型粉末冶金零件，由于受到粉料的均匀性、成形生坯密度的均匀性、烧结炉温度场的波动性等多种原因，导致大型粉末冶金烧结零件变形严重，在粉末冶金烧结工序中，特别在大型粉末冶金零件（尤其在大型薄壁件）的烧结过程中,烧结过程中受各种因素影响导致变形严重，最后需要整形工序，不仅生产效率低，生产成本也高，目前，对于此类零件烧结，一直使用AL₂O₃粉焙烧的方法，这种方法不仅麻烦，污染环境，烧结后容易粘附在零件表面，导致零件报废。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种工艺简单、方法合理、降低烧结变形椭圆度、提高烧结合格率的粉末冶金制大型零件烧结防变形的辅助工装和使用方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种粉末冶金制大型零件烧结防变形的辅助工装，其特征在于该辅助工装由烧结上瓷板、烧结下瓷板和辅助加料台组成，所述的辅助加料台由底座、振动电机和支撑平板组成，所述的底座的上方设有振动电机，振动电机的下端与底座相连接，振动电机的输出轴与支撑平板的下端相连接，所述的支撑平板的上方设有弹性橡胶垫，所述的弹性橡胶垫上均布设有吸气孔，所述的吸气孔的下端设有吸气管，所述的吸气管的一端与弹性橡胶垫上的吸气孔下方相连接，吸气管的另一端穿过支撑平板与底座上设有的吸气泵相连接，所述的弹性橡胶垫的上方设有烧结下瓷板，烧结下瓷板的下方与弹性橡胶垫密封吸气连接，所述的烧结下瓷板的上板面外周上设有导向瓷柱，导向瓷柱的下端与烧结下瓷板相连接，导向瓷柱的上端穿过烧结上瓷板上设有的导向孔实现烧结上瓷板、烧结下瓷板与待烧生坯的固定连接。

本发明所述的弹性橡胶垫的吸气孔位置上设有弧形吸盘，所述的吸盘的开口朝向弹性橡胶垫的上方，吸盘的后端设有导气孔与弹性橡胶垫的吸气孔相连通，增大烧结下瓷板与弹性橡胶垫的密封连接。

本发明所述的烧结上瓷板的上方设有固定瓷板，所述的固定瓷板上设有与导向瓷柱对应的连接孔，连接孔内设有定位组件，所述的定位组件由拉环板、拉管和锁定螺母组成，所述的拉管的下端外侧壁上连接拉环板，所述的拉环板的上板面与固定瓷板的上板面相抵触，所述的拉管的上端穿过连接孔，所述穿过连接孔的拉管外壁设有与锁紧螺母相配合的外螺纹，锁紧螺母锁紧拉管进而对固定瓷板位置进行锁紧，所述的拉管的内部设有与导向瓷柱上方设有的外螺纹相配合的内螺纹，通过拉管的旋转对固定瓷板位置进行定位，所述的导向瓷柱上设有刻度标识，通过导向瓷柱的刻度标识控制导向瓷柱上的拉管的位置进而定位固定瓷板的位置保证烧结上瓷板的位置水平。

一种粉末冶金制大型零件烧结防变形的辅助工装的使用方法，其特征在于所述的方法步骤如下：

（1）.选用小球：选用SiC制作的球形瓷球，瓷球的直径为1~10mm；

（2）.将烧结下瓷板的下板面涂一层水膜，再将烧结下瓷板放置在辅助工装的弹性橡胶垫的上方，启动吸气泵将烧结下瓷板固定在弹性橡胶垫的上方，然后将待烧生坯放在烧结下瓷板的上板面上，启动振动电机，再将球形瓷球缓慢倒入待烧生坯内，瓷球抹过待烧生坯上方边缘并高于待烧生坯边缘，然后在高于生坯边缘的瓷球上方通过导向瓷柱放置一块比生坯外形大的烧结上瓷板，上瓷板不与生坯边缘接触，最后放置固定瓷板，通过旋转拉管进而确定固定瓷板的位置，将固定瓷板下板面定位在距离烧结上瓷板上表面2mm~5mm位置处，然后上锁紧螺母锁紧在拉管上将固定瓷板位置进行定位，完成待烧生坯的固定，然后关闭吸气泵将烧结下瓷板脱离弹性橡胶垫位置，最后将烧结上瓷板、待烧生坯、烧结下瓷板、固定瓷板、瓷球一起放进烧结炉内进行烧结；

（3）.合格率检验：将烧结完成的零件检测其椭圆度，椭圆度小于0.2mm，最终产品的合格率高于98%。

本发明所述的步骤（2）中的烧结上瓷板的板面距离待烧生坯的边缘距离为1~5mm。

本发明由于采用上述工艺步骤，具有工艺简单、方法合理、降低烧结变形椭圆度、提高烧结合格率等优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中的烧结上瓷板、烧结下瓷板、待烧生坯和填充小球位置关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明：

一种粉末冶金制大型零件烧结防变形的辅助工装，其特征在于该辅助工装由烧结上瓷板1、烧结下瓷板2和辅助加料台组成，所述的辅助加料台由底座3、振动电机4和支撑平板5组成，所述的底座3的上方设有振动电机4，振动电机4的下端与底座3相连接，振动电机4的输出轴与支撑平板5的下端相连接，所述的支撑平板5的上方设有弹性橡胶垫6，所述的弹性橡胶垫6上均布设有吸气孔7，所述的吸气孔7的下端设有吸气管8，所述的吸气管8的一端与弹性橡胶垫6上的吸气孔7下方相连接，吸气管8的另一端穿过支撑平板5与底座3上设有的吸气泵9相连接，所述的弹性橡胶垫6的上方设有烧结下瓷板2，烧结下瓷板2的下方与弹性橡胶垫6密封吸气连接，所述的烧结下瓷板2的上板面外周上设有导向瓷柱10，导向瓷柱10的下端与烧结下瓷板2相连接，导向瓷柱10的上端穿过烧结上瓷板1上设有的导向孔实现烧结上瓷板1、烧结下瓷板2与待烧生坯的固定连接，所述的弹性橡胶垫6的吸气孔7位置上设有弧形吸盘11，所述的吸盘11的开口朝向弹性橡胶垫6的上方，吸盘11的后端设有导气孔7与弹性橡胶垫6的吸气孔7相连通，增大烧结下瓷板2与弹性橡胶垫6的密封连接，所述的烧结上瓷板1的上方设有固定瓷板12，所述的固定瓷板12上设有与导向瓷柱10对应的连接孔，连接孔内设有定位组件，所述的定位组件由拉环板13、拉管14和锁定螺母15组成，所述的拉管14的下端外侧壁上连接拉环板13，所述的拉环板13的上板面与固定瓷板12的上板面相抵触，所述的拉管14的上端穿过连接孔，所述穿过连接孔的拉管14外壁设有与锁紧螺母15相配合的外螺纹，锁紧螺母15锁紧拉管14进而对固定瓷板位置进行锁紧，所述的拉管14的内部设有与导向瓷柱10上方设有的外螺纹相配合的内螺纹，通过拉管14的旋转对固定瓷板12位置进行定位，所述的导向瓷柱10上设有刻度标识，通过导向瓷柱10的刻度标识控制导向瓷柱10上的拉管14的位置进而定位固定瓷板12的位置保证烧结上瓷板1的位置水平，所述的使用方法步骤如下：（1）.选用小球：选用SiC制作的球形瓷球，瓷球的直径为1~10mm；（2）.将烧结下瓷板2的下板面涂一层水膜，再将烧结下瓷板2放置在辅助工装的弹性橡胶垫6的上方，启动吸气泵9将烧结下瓷板2固定在弹性橡胶垫6的上方，然后将待烧生坯放在烧结下瓷板2的上板面上，启动振动电机4，再将球形瓷球缓慢倒入待烧生坯内，瓷球抹过待烧生坯上方边缘并高于待烧生坯边缘，然后在高于生坯边缘的瓷球上方通过导向瓷柱10放置一块比生坯外形大的烧结上瓷板1，上瓷板不与生坯边缘接触，最后放置固定瓷板12，通过旋转拉管14进而确定固定瓷板12的位置，将固定瓷板12下板面定位在距离烧结上瓷板1上表面2mm~5mm位置处，保证上瓷板的自然重力作用下又不会上移，保证烧结效果，然后锁紧螺母15锁紧在拉管14上将固定瓷板12位置进行定位，完成待烧生坯的固定，然后关闭吸气泵9将烧结下瓷板2脱离弹性橡胶垫6位置，最后将烧结上瓷板1、待烧生坯、烧结下瓷板2、固定瓷板12、瓷球一起放进烧结炉内进行烧结，（3）.合格率检验：将烧结完成的零件检测其椭圆度，椭圆度小于0.2mm，最终产品的合格率高于98%，所述的步骤（2）中的烧结上瓷板的板面距离待烧生坯的边缘距离为1~5mm。

本发明由于采用上述工艺步骤，具有工艺简单、方法合理、降低烧结变形椭圆度、提高烧结合格率等优点。

实施例1

烧结薄壁圆形套，其材料成分为Fe-1.4Cu-0.8C，外形尺寸为φ152Xφ120X30：

首先选用直径为1mm的SiC制作的球形瓷球，将烧结下瓷板2的下板面涂一层水膜，再将烧结下瓷板2放置在辅助工装的弹性橡胶垫6的上方，启动吸气泵9将烧结下瓷板2固定在弹性橡胶垫6的上方，然后将待烧生坯放在烧结下瓷板2的上板面上，启动振动电机4，再将球形瓷球缓慢倒入待烧生坯内，瓷球抹过待烧生坯上方边缘并高于待烧生坯边缘，然后在高于生坯边缘的瓷球上方通过导向瓷柱10放置一块比生坯外形大的烧结上瓷板1，上瓷板不与生坯边缘接触，最后放置固定瓷板12，通过旋转拉管14进而确定固定瓷板12的位置，将固定瓷板12下板面定位在距离烧结上瓷板1上表面2mm~5mm位置处，保证上瓷板的自然重力作用下又不会上移，保证烧结效果，然后锁紧螺母15锁紧在拉管14上将固定瓷板12位置进行定位，完成待烧生坯的固定，然后关闭吸气泵9将烧结下瓷板2脱离弹性橡胶垫6位置，最后将烧结上瓷板1、待烧生坯、烧结下瓷板2、固定瓷板12、瓷球一起放进烧结炉内进行烧结，烧结温度为1120度，烧结时间180分钟，烧结完成后测量薄壁圆形套的椭圆度为0.1mm，由于采用上述工艺步骤，具有工艺简单、方法合理、降低烧结变形椭圆度、提高烧结合格率等优点。

实施例2

烧结薄壁圆形套，其材料成分为Fe-1.4Cu-0.8C，外形尺寸为φ152Xφ120X30：

首先选用直径为2mm的SiC制作的球形瓷球，将烧结下瓷板2的下板面涂一层水膜，再将烧结下瓷板2放置在辅助工装的弹性橡胶垫6的上方，启动吸气泵9将烧结下瓷板2固定在弹性橡胶垫6的上方，然后将待烧生坯放在烧结下瓷板2的上板面上，启动振动电机4，再将球形瓷球缓慢倒入待烧生坯内，瓷球抹过待烧生坯上方边缘并高于待烧生坯边缘，然后在高于生坯边缘的瓷球上方通过导向瓷柱10放置一块比生坯外形大的烧结上瓷板1，上瓷板不与生坯边缘接触，最后放置固定瓷板12，通过旋转拉管14进而确定固定瓷板12的位置，将固定瓷板12下板面定位在距离烧结上瓷板1上表面2mm~5mm位置处，保证上瓷板的自然重力作用下又不会上移，保证烧结效果，然后锁紧螺母15锁紧在拉管14上将固定瓷板12位置进行定位，完成待烧生坯的固定，然后关闭吸气泵9将烧结下瓷板2脱离弹性橡胶垫6位置，最后将烧结上瓷板1、待烧生坯、烧结下瓷板2、固定瓷板12、瓷球一起放进烧结炉内进行烧结，烧结温度为1120度，烧结时间180分钟，烧结完成后测量薄壁圆形套的椭圆度为0.11mm，由于采用上述工艺步骤，具有工艺简单、方法合理、降低烧结变形椭圆度、提高烧结合格率等优点。

实施例3

烧结薄壁圆形套，其材料成分为Fe-1.4Cu-0.8C，外形尺寸为φ152Xφ120X30：

首先选用直径为3mm的SiC制作的球形瓷球，将烧结下瓷板2的下板面涂一层水膜，再将烧结下瓷板2放置在辅助工装的弹性橡胶垫6的上方，启动吸气泵9将烧结下瓷板2固定在弹性橡胶垫6的上方，然后将待烧生坯放在烧结下瓷板2的上板面上，启动振动电机4，再将球形瓷球缓慢倒入待烧生坯内，瓷球抹过待烧生坯上方边缘并高于待烧生坯边缘，然后在高于生坯边缘的瓷球上方通过导向瓷柱10放置一块比生坯外形大的烧结上瓷板1，上瓷板不与生坯边缘接触，最后放置固定瓷板12，通过旋转拉管14进而确定固定瓷板12的位置，将固定瓷板12下板面定位在距离烧结上瓷板1上表面2mm~5mm位置处，保证上瓷板的自然重力作用下又不会上移，保证烧结效果，然后锁紧螺母15锁紧在拉管14上将固定瓷板12位置进行定位，完成待烧生坯的固定，然后关闭吸气泵9将烧结下瓷板2脱离弹性橡胶垫6位置，最后将烧结上瓷板1、待烧生坯、烧结下瓷板2、固定瓷板12、瓷球一起放进烧结炉内进行烧结，烧结温度为1120度，烧结时间180分钟，烧结完成后测量薄壁圆形套的椭圆度为0.05mm，由于采用上述工艺步骤，具有工艺简单、方法合理、降低烧结变形椭圆度、提高烧结合格率等优点。

实施例4

烧结薄壁圆形套，其材料成分为Fe-1.4Cu-0.8C，外形尺寸为φ152Xφ120X30：

首先选用直径为4mm的SiC制作的球形瓷球，将烧结下瓷板2的下板面涂一层水膜，再将烧结下瓷板2放置在辅助工装的弹性橡胶垫6的上方，启动吸气泵9将烧结下瓷板2固定在弹性橡胶垫6的上方，然后将待烧生坯放在烧结下瓷板2的上板面上，启动振动电机4，再将球形瓷球缓慢倒入待烧生坯内，瓷球抹过待烧生坯上方边缘并高于待烧生坯边缘，然后在高于生坯边缘的瓷球上方通过导向瓷柱10放置一块比生坯外形大的烧结上瓷板1，上瓷板不与生坯边缘接触，最后放置固定瓷板12，通过旋转拉管14进而确定固定瓷板12的位置，将固定瓷板12下板面定位在距离烧结上瓷板1上表面2mm~5mm位置处，保证上瓷板的自然重力作用下又不会上移，保证烧结效果，然后锁紧螺母15锁紧在拉管14上将固定瓷板12位置进行定位，完成待烧生坯的固定，然后关闭吸气泵9将烧结下瓷板2脱离弹性橡胶垫6位置，最后将烧结上瓷板1、待烧生坯、烧结下瓷板2、固定瓷板12、瓷球一起放进烧结炉内进行烧结，烧结温度为1120度，烧结时间180分钟，烧结完成后测量薄壁圆形套的椭圆度为0.01mm，由于采用上述工艺步骤，具有工艺简单、方法合理、降低烧结变形椭圆度、提高烧结合格率等优点。

实施例5

烧结薄壁圆形套，其材料成分为Fe-1.4Cu-0.8C，外形尺寸为φ152Xφ120X30：

首先选用直径为5mm的SiC制作的球形瓷球，将烧结下瓷板2的下板面涂一层水膜，再将烧结下瓷板2放置在辅助工装的弹性橡胶垫6的上方，启动吸气泵9将烧结下瓷板2固定在弹性橡胶垫6的上方，然后将待烧生坯放在烧结下瓷板2的上板面上，启动振动电机4，再将球形瓷球缓慢倒入待烧生坯内，瓷球抹过待烧生坯上方边缘并高于待烧生坯边缘，然后在高于生坯边缘的瓷球上方通过导向瓷柱10放置一块比生坯外形大的烧结上瓷板1，上瓷板不与生坯边缘接触，最后放置固定瓷板12，通过旋转拉管14进而确定固定瓷板12的位置，将固定瓷板12下板面定位在距离烧结上瓷板1上表面2mm~5mm位置处，保证上瓷板的自然重力作用下又不会上移，保证烧结效果，然后锁紧螺母15锁紧在拉管14上将固定瓷板12位置进行定位，完成待烧生坯的固定，然后关闭吸气泵9将烧结下瓷板2脱离弹性橡胶垫6位置，最后将烧结上瓷板1、待烧生坯、烧结下瓷板2、固定瓷板12、瓷球一起放进烧结炉内进行烧结，烧结温度为1120度，烧结时间180分钟，烧结完成后测量薄壁圆形套的椭圆度为0.02mm，由于采用上述工艺步骤，具有工艺简单、方法合理、降低烧结变形椭圆度、提高烧结合格率等优点。

实施例6

烧结薄壁圆形套，其材料成分为Fe-1.4Cu-0.8C，外形尺寸为φ152Xφ120X30：

首先选用直径为6mm的SiC制作的球形瓷球，将烧结下瓷板2的下板面涂一层水膜，再将烧结下瓷板2放置在辅助工装的弹性橡胶垫6的上方，启动吸气泵9将烧结下瓷板2固定在弹性橡胶垫6的上方，然后将待烧生坯放在烧结下瓷板2的上板面上，启动振动电机4，再将球形瓷球缓慢倒入待烧生坯内，瓷球抹过待烧生坯上方边缘并高于待烧生坯边缘，然后在高于生坯边缘的瓷球上方通过导向瓷柱10放置一块比生坯外形大的烧结上瓷板1，上瓷板不与生坯边缘接触，最后放置固定瓷板12，通过旋转拉管14进而确定固定瓷板12的位置，将固定瓷板12下板面定位在距离烧结上瓷板1上表面2mm~5mm位置处，保证上瓷板的自然重力作用下又不会上移，保证烧结效果，然后锁紧螺母15锁紧在拉管14上将固定瓷板12位置进行定位，完成待烧生坯的固定，然后关闭吸气泵9将烧结下瓷板2脱离弹性橡胶垫6位置，最后将烧结上瓷板1、待烧生坯、烧结下瓷板2、固定瓷板12、瓷球一起放进烧结炉内进行烧结，烧结温度为1120度，烧结时间180分钟，烧结完成后测量薄壁圆形套的椭圆度为0.03mm，由于采用上述工艺步骤，具有工艺简单、方法合理、降低烧结变形椭圆度、提高烧结合格率等优点。

实施例7

烧结薄壁圆形套，其材料成分为Fe-1.4Cu-0.8C，外形尺寸为φ152Xφ120X30：

首先选用直径为7mm的SiC制作的球形瓷球，将烧结下瓷板2的下板面涂一层水膜，再将烧结下瓷板2放置在辅助工装的弹性橡胶垫6的上方，启动吸气泵9将烧结下瓷板2固定在弹性橡胶垫6的上方，然后将待烧生坯放在烧结下瓷板2的上板面上，启动振动电机4，再将球形瓷球缓慢倒入待烧生坯内，瓷球抹过待烧生坯上方边缘并高于待烧生坯边缘，然后在高于生坯边缘的瓷球上方通过导向瓷柱10放置一块比生坯外形大的烧结上瓷板1，上瓷板不与生坯边缘接触，最后放置固定瓷板12，通过旋转拉管14进而确定固定瓷板12的位置，将固定瓷板12下板面定位在距离烧结上瓷板1上表面2mm~5mm位置处，保证上瓷板的自然重力作用下又不会上移，保证烧结效果，然后锁紧螺母15锁紧在拉管14上将固定瓷板12位置进行定位，完成待烧生坯的固定，然后关闭吸气泵9将烧结下瓷板2脱离弹性橡胶垫6位置，最后将烧结上瓷板1、待烧生坯、烧结下瓷板2、固定瓷板12、瓷球一起放进烧结炉内进行烧结，烧结温度为1120度，烧结时间180分钟，烧结完成后测量薄壁圆形套的椭圆度为0.03mm，由于采用上述工艺步骤，具有工艺简单、方法合理、降低烧结变形椭圆度、提高烧结合格率等优点。

实施例8

烧结薄壁圆形套，其材料成分为Fe-1.4Cu-0.8C，外形尺寸为φ152Xφ120X30：

首先选用直径为8mm的SiC制作的球形瓷球，将烧结下瓷板2的下板面涂一层水膜，再将烧结下瓷板2放置在辅助工装的弹性橡胶垫6的上方，启动吸气泵9将烧结下瓷板2固定在弹性橡胶垫6的上方，然后将待烧生坯放在烧结下瓷板2的上板面上，启动振动电机4，再将球形瓷球缓慢倒入待烧生坯内，瓷球抹过待烧生坯上方边缘并高于待烧生坯边缘，然后在高于生坯边缘的瓷球上方通过导向瓷柱10放置一块比生坯外形大的烧结上瓷板1，上瓷板不与生坯边缘接触，最后放置固定瓷板12，通过旋转拉管14进而确定固定瓷板12的位置，将固定瓷板12下板面定位在距离烧结上瓷板1上表面2mm~5mm位置处，保证上瓷板的自然重力作用下又不会上移，保证烧结效果，然后锁紧螺母15锁紧在拉管14上将固定瓷板12位置进行定位，完成待烧生坯的固定，然后关闭吸气泵9将烧结下瓷板2脱离弹性橡胶垫6位置，最后将烧结上瓷板1、待烧生坯、烧结下瓷板2、固定瓷板12、瓷球一起放进烧结炉内进行烧结，烧结温度为1120度，烧结时间180分钟，烧结完成后测量薄壁圆形套的椭圆度为0.02mm，由于采用上述工艺步骤，具有工艺简单、方法合理、降低烧结变形椭圆度、提高烧结合格率等优点。

实施例9

烧结薄壁圆形套，其材料成分为Fe-1.4Cu-0.8C，外形尺寸为φ152Xφ120X30：

首先选用直径为9mm的SiC制作的球形瓷球，将烧结下瓷板2的下板面涂一层水膜，再将烧结下瓷板2放置在辅助工装的弹性橡胶垫6的上方，启动吸气泵9将烧结下瓷板2固定在弹性橡胶垫6的上方，然后将待烧生坯放在烧结下瓷板2的上板面上，启动振动电机4，再将球形瓷球缓慢倒入待烧生坯内，瓷球抹过待烧生坯上方边缘并高于待烧生坯边缘，然后在高于生坯边缘的瓷球上方通过导向瓷柱10放置一块比生坯外形大的烧结上瓷板1，上瓷板不与生坯边缘接触，最后放置固定瓷板12，通过旋转拉管14进而确定固定瓷板12的位置，将固定瓷板12下板面定位在距离烧结上瓷板1上表面2mm~5mm位置处，保证上瓷板的自然重力作用下又不会上移，保证烧结效果，然后锁紧螺母15锁紧在拉管14上将固定瓷板12位置进行定位，完成待烧生坯的固定，然后关闭吸气泵9将烧结下瓷板2脱离弹性橡胶垫6位置，最后将烧结上瓷板1、待烧生坯、烧结下瓷板2、固定瓷板12、瓷球一起放进烧结炉内进行烧结，烧结温度为1120度，烧结时间180分钟，烧结完成后测量薄壁圆形套的椭圆度为0.2mm，由于采用上述工艺步骤，具有工艺简单、方法合理、降低烧结变形椭圆度、提高烧结合格率等优点。

实施例10

烧结薄壁圆形套，其材料成分为Fe-1.4Cu-0.8C，外形尺寸为φ152Xφ120X30：

首先选用直径为10mm的SiC制作的球形瓷球，将烧结下瓷板2的下板面涂一层水膜，再将烧结下瓷板2放置在辅助工装的弹性橡胶垫6的上方，启动吸气泵9将烧结下瓷板2固定在弹性橡胶垫6的上方，然后将待烧生坯放在烧结下瓷板2的上板面上，启动振动电机4，再将球形瓷球缓慢倒入待烧生坯内，瓷球抹过待烧生坯上方边缘并高于待烧生坯边缘，然后在高于生坯边缘的瓷球上方通过导向瓷柱10放置一块比生坯外形大的烧结上瓷板1，上瓷板不与生坯边缘接触，最后放置固定瓷板12，通过旋转拉管14进而确定固定瓷板12的位置，将固定瓷板12下板面定位在距离烧结上瓷板1上表面2mm~5mm位置处，保证上瓷板的自然重力作用下又不会上移，保证烧结效果，然后锁紧螺母15锁紧在拉管14上将固定瓷板12位置进行定位，完成待烧生坯的固定，然后关闭吸气泵9将烧结下瓷板2脱离弹性橡胶垫6位置，最后将烧结上瓷板1、待烧生坯、烧结下瓷板2、固定瓷板12、瓷球一起放进烧结炉内进行烧结，烧结温度为1120度，烧结时间180分钟，烧结完成后测量薄壁圆形套的椭圆度为0.18mm，由于采用上述工艺步骤，具有工艺简单、方法合理、降低烧结变形椭圆度、提高烧结合格率等优点。

Claims (5)

1.一种粉末冶金制大型零件烧结防变形的辅助工装，其特征在于该辅助工装由烧结上瓷板、烧结下瓷板和辅助加料台组成，所述的辅助加料台由底座、振动电机和支撑平板组成，所述的底座的上方设有振动电机，振动电机的下端与底座相连接，振动电机的输出轴与支撑平板的下端相连接，所述的支撑平板的上方设有弹性橡胶垫，所述的弹性橡胶垫上均布设有吸气孔，所述的吸气孔的下端设有吸气管，所述的吸气管的一端与弹性橡胶垫上的吸气孔下方相连接，吸气管的另一端穿过支撑平板与底座上设有的吸气泵相连接，所述的弹性橡胶垫的上方设有烧结下瓷板，烧结下瓷板的下方与弹性橡胶垫密封吸气连接，所述的烧结下瓷板的上板面外周上设有导向瓷柱，导向瓷柱的下端与烧结下瓷板相连接，导向瓷柱的上端穿过烧结上瓷板上设有的导向孔实现烧结上瓷板、烧结下瓷板与待烧生坯的固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种粉末冶金制大型零件烧结防变形的辅助工装，其特征在于所述的弹性橡胶垫的吸气孔位置上设有弧形吸盘，所述的吸盘的开口朝向弹性橡胶垫的上方，吸盘的后端设有导气孔与弹性橡胶垫的吸气孔相连通，增大烧结下瓷板与弹性橡胶垫的密封连接。

3.根据权利要求1所述的一种粉末冶金制大型零件烧结防变形的辅助工装，其特征在于所述的烧结上瓷板的上方设有固定瓷板，所述的固定瓷板上设有与导向瓷柱对应的连接孔，连接孔内设有定位组件，所述的定位组件由拉环板、拉管和锁定螺母组成，所述的拉管的下端外侧壁上连接拉环板，所述的拉环板的上板面与固定瓷板的上板面相抵触，所述的拉管的上端穿过连接孔，所述穿过连接孔的拉管外壁设有与锁紧螺母相配合的外螺纹，锁紧螺母锁紧拉管进而对固定瓷板位置进行锁紧，所述的拉管的内部设有与导向瓷柱上方设有的外螺纹相配合的内螺纹，通过拉管的旋转对固定瓷板位置进行定位，所述的导向瓷柱上设有刻度标识，通过导向瓷柱的刻度标识控制导向瓷柱上的拉管的位置进而定位固定瓷板的位置保证烧结上瓷板的位置水平。

4.一种粉末冶金制大型零件烧结防变形的辅助工装的使用方法，其特征在于所述的方法步骤如下：

（1）.选用小球：选用SiC制作的球形瓷球，瓷球的直径为1~10mm；

（2）.将烧结下瓷板的下板面涂一层水膜，再将烧结下瓷板放置在辅助工装的弹性橡胶垫的上方，启动吸气泵将烧结下瓷板固定在弹性橡胶垫的上方，然后将待烧生坯放在烧结下瓷板的上板面上，启动振动电机，再将球形瓷球缓慢倒入待烧生坯内，瓷球抹过待烧生坯上方边缘并高于待烧生坯边缘，然后在高于生坯边缘的瓷球上方通过导向瓷柱放置一块比生坯外形大的烧结上瓷板，上瓷板不与生坯边缘接触，最后放置固定瓷板，通过旋转拉管进而确定固定瓷板的位置，将固定瓷板下板面定位在距离烧结上瓷板上表面2mm~5mm位置处，然后上锁紧螺母锁紧在拉管上将固定瓷板位置进行定位，完成待烧生坯的固定，然后关闭吸气泵将烧结下瓷板脱离弹性橡胶垫位置，最后将烧结上瓷板、待烧生坯、烧结下瓷板、固定瓷板、瓷球一起放进烧结炉内进行烧结；

（3）.合格率检验：将烧结完成的零件检测其椭圆度，椭圆度小于0.2mm，最终产品的合格率高于98%。

5.根据权利要求4所述的一种粉末冶金制大型零件烧结防变形的辅助工装的使用方法，其特征在于所述的步骤（2）中的烧结上瓷板的板面距离待烧生坯的边缘距离为1~5mm。