CN110449589A - 一种内冷螺旋孔棒料成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种内冷螺旋孔棒料成型方法，其步骤包括：将各种原料粉末配制成混合料，以PEG为成型剂，以乙醇为湿磨介质在湿磨机中进行研磨，研磨后的混合料进行喷雾干燥；制备好的混合料，按照棒材的外形尺寸和规格要求，设计制作模具，通过等静压成型工艺压制成型，然后通过半成品磨削加工得到棒材成品所需的毛坯；以氢气为载体，在真空烧结炉中把压坯中的成型剂PEG进行脱除，氢气和PEG蒸汽被燃烧为水蒸气和CO2，压坯通过Ar在烧结炉中进行高温烧结。本发明具有轻量化、低成本，尺寸精度和使用性能协同提升的优点。

Description

一种内冷螺旋孔棒料成型方法
技术领域
本发明属于硬质合金材料技术领域，尤其是涉及一种内冷螺旋孔棒料成型方法。
背景技术
在机械加工行业中，高速切削工具在加工工作过程中转速高，产生的热量大，切削过程中需及时进行冷却，防止过高的工作温度使工具刃口过快磨损失效。传统硬质合金工具采用外冷却槽进行外冷却，其加工速度慢，精度较差且工具寿命不长，也容易造成冷却液的浪费与飞溅。具有内螺旋冷却孔的硬质合金切削工具，通过在内螺旋孔中加入冷却液，加工过程中，冷却液从工具刀头冷却孔中排出，加快冷却速度，因此可以提高刀具转速，提高精度延长寿命。
但现有技术中，在硬质合金棒材生产加工时，内冷螺旋孔棒材应力大，易裂纹，内冷螺旋孔精度低，制造成本高，制得的产品使用性能较差。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种轻量化、低成本，实现尺寸精度和使用性能协同提升的硬质合金内冷螺旋孔棒料成型方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种内冷螺旋孔棒料成型方法，其步骤包括：
(1)混合料制备：将各种原料粉末配制成混合料，以PEG为成型剂，以乙醇为湿磨介质在湿磨机中进行研磨，将原料粉末混合均匀，通过喷雾干燥使混合料具备良好的流动性和均匀的颗粒分布，湿磨介质乙醇通过挥发、冷凝全部回收利用，然后将研磨后的混合料进行喷雾干燥，喷雾干燥以氮气为保护性气体，整个过程在密闭环境中进行，保证混合料不被污染；
(2)压制成型：制备好的混合料，按照棒材的外形尺寸和规格要求，设计制作模具，通过等静压成型工艺压制成型，然后通过半成品磨削加工得到棒材成品所需的毛坯，以保证棒材成品的尺寸，保证了混合料的充分利用；
(3)烧结：以氢气为载体，在真空烧结炉中把压坯中的成型剂PEG进行脱除，氢气和PEG蒸汽被燃烧为水蒸气和CO2，压坯通过Ar在烧结炉中进行高温烧结。
所述原料粉末包括超细WC粉和Co粉。
所述模具包括成型腔和螺旋布孔管，用于定型为带有内冷却螺旋孔的硬质合金棒材
制得的硬质合金内冷螺旋孔棒材的直径为4mm～40mm，长度为38mm～330mm，螺旋角精度≤±0.5°，最小孔径0.05mm，偏心距≤0.2mm。
优选地，在步骤(1)中，将94％碳化钨和6％钴粉加入球磨机中，通过球磨棒研磨32-40h，料浆进入喷雾干燥塔，干燥过程参数控制为：塔入口温度150～250℃，塔出口温度90～100℃，塔内压力1.6～3.0kPa，分离器压力差0.6～1.5kPa，淋洗塔出口温度18～30℃，油加热器出口油温≤285℃，塔内氧含量≤0.6％。
优选地，在步骤(2)中，压制速度不超过12次/分。
优选地，在步骤(3)中，在氩气条件下于高温低压下烧结60-240min。
由于采用上述技术方案，(1)本发明通过喷雾干燥使混合料具备良好的流动性和均匀的颗粒分布，湿磨介质乙醇通过挥发、冷凝全部回收利用，将研磨后的混合料进行喷雾干燥，喷雾干燥以氮气为保护性气体，整个过程在密闭环境中进行，保证混合料不被污染；(2)本发明采用等静压成型压制工艺，液体介质传递的压力在各个方向上是相等的，弹性模具在受到液体介质压力时产生的变形传递到模具中的粉料，粉料与模具壁的摩擦力小，坯体受力均匀，密度分布均一，产品性能有很大提高，实现尺寸精度和使用性能的协同提升；(3)本发明可制得高精度、轻量化、低成本的硬质合金内冷螺旋孔棒材，不仅解决了应力大易裂纹的问题，延长了棒材的使用寿命，棒材内冷的特点还大幅度提高了其加工质量、加工效率和使用寿命；(4)本发明可以一次性整体近净成型，后续加工余量小。
具体实施方式
下面结合实施例进一步叙述本发明：
实施例：一种内冷螺旋孔棒料成型方法，其步骤包括：
(1)混合料制备：将各种原料粉末配制成混合料，以PEG为成型剂，以乙醇为湿磨介质在湿磨机中进行研磨，将原料粉末混合均匀，通过喷雾干燥使混合料具备良好的流动性和均匀的颗粒分布，湿磨介质乙醇通过挥发、冷凝全部回收利用，然后将研磨后的混合料进行喷雾干燥，喷雾干燥以氮气为保护性气体，整个过程在密闭环境中进行，保证混合料不被污染；
其中，将94％超细碳化钨和6％钴粉加入球磨机中，通过球磨棒研磨36h，料浆进入喷雾干燥塔，干燥过程参数控制为：塔入口温度200℃，塔出口温度100℃，塔内压力2.0kPa，分离器压力差1.0kPa，淋洗塔出口温度25℃，油加热器出口油温≤285℃，塔内氧含量≤0.6％。
(2)压制成型：制备好的混合料，按照棒材的外形尺寸和规格要求，设计制作模具，通过等静压成型工艺压制成型，然后通过半成品磨削加工得到棒材成品所需的毛坯，以保证棒材成品的尺寸，保证了混合料的充分利用；其中压制速度不超过12次/分；所述模具包括成型腔和螺旋布孔管，用于定型为带有内冷却螺旋孔的硬质合金棒材。
(3)烧结：以氢气为载体，在真空烧结炉中把压坯中的成型剂PEG进行脱除，氢气和PEG蒸汽被燃烧为水蒸气和CO2，压坯通过Ar在烧结炉中进行高温烧结，其中在氩气条件下于高温低压下烧结180min。
制得的硬质合金内冷螺旋孔棒材的直径为4mm～40mm，长度为38mm～330mm，螺旋角精度≤±0.5°，最小孔径0.05mm，偏心距≤0.2mm。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (4)

1.一种内冷螺旋孔棒料成型方法，其特征在于：其步骤包括：
(1)混合料制备：将各种原料粉末配制成混合料，以PEG为成型剂，以乙醇为湿磨介质在湿磨机中进行研磨，将原料粉末混合均匀，湿磨介质乙醇通过挥发、冷凝全部回收利用，然后将研磨后的混合料进行喷雾干燥，喷雾干燥以氮气为保护性气体，整个过程在密闭环境中进行，保证混合料不被污染；
(2)压制成型：制备好的混合料，按照棒材的外形尺寸和规格要求，设计制作模具，通过等静压成型工艺压制成型，然后通过半成品磨削加工得到棒材成品所需的毛坯；
(3)烧结：以氢气为载体，在真空烧结炉中把压坯中的成型剂PEG进行脱除，氢气和PEG蒸汽被燃烧为水蒸气和CO2，压坯通过Ar在烧结炉中进行高温烧结。
2.根据权利要求1所述的内冷螺旋孔棒料成型方法，其特征在于：所述原料粉末包括超细WC粉和Co粉。
3.根据权利要求1所述的内冷螺旋孔棒料成型方法，其特征在于：所述模具包括成型腔和螺旋布孔管，用于定型为带有内冷却螺旋孔的硬质合金棒材。
4.根据权利要求1所述的内冷螺旋孔棒料成型方法，其特征在于：制得的硬质合金内冷螺旋孔棒材的直径为4mm～40mm，长度为38mm～330mm，螺旋角精度≤±0.5°，最小孔径0.05mm，偏心距≤0.2mm。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114749666A (zh) * 2022-03-11 2022-07-15 江西江钨硬质合金有限公司 一种多台阶异型硬质合金棒料的生产方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3992202A (en) * 1974-10-11 1976-11-16 Crucible Inc. Method for producing aperture-containing powder-metallurgy article
CN103157833A (zh) * 2013-03-15 2013-06-19 中国航天科技集团公司烽火机械厂 深孔双螺旋内冷钻头
CN103305741A (zh) * 2013-07-01 2013-09-18 长沙肯贝科技有限公司 硬质合金、硬质合金刀杆及其制造方法
CN203664673U (zh) * 2013-12-12 2014-06-25 河南省大地合金股份有限公司 一种多内冷孔硬质合金棒材成形生产装置
CN105414547A (zh) * 2015-12-18 2016-03-23 杨康宁 超细晶粒单双直孔硬质合金圆棒制造方法
CN107052348A (zh) * 2017-04-11 2017-08-18 济南市冶金科学研究所有限责任公司 一种两端带沉孔的内冷式硬质合金刀杆的制造方法
CN109504885A (zh) * 2018-10-23 2019-03-22 有研工程技术研究院有限公司 一种水刀砂管用硬质合金棒材及其制备方法
CN110042294A (zh) * 2019-04-16 2019-07-23 株洲华锐精密工具股份有限公司 用于铣削淬硬钢的硬质合金刀片及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3992202A (en) * 1974-10-11 1976-11-16 Crucible Inc. Method for producing aperture-containing powder-metallurgy article
CN103157833A (zh) * 2013-03-15 2013-06-19 中国航天科技集团公司烽火机械厂 深孔双螺旋内冷钻头
CN103305741A (zh) * 2013-07-01 2013-09-18 长沙肯贝科技有限公司 硬质合金、硬质合金刀杆及其制造方法
CN203664673U (zh) * 2013-12-12 2014-06-25 河南省大地合金股份有限公司 一种多内冷孔硬质合金棒材成形生产装置
CN105414547A (zh) * 2015-12-18 2016-03-23 杨康宁 超细晶粒单双直孔硬质合金圆棒制造方法
CN107052348A (zh) * 2017-04-11 2017-08-18 济南市冶金科学研究所有限责任公司 一种两端带沉孔的内冷式硬质合金刀杆的制造方法
CN109504885A (zh) * 2018-10-23 2019-03-22 有研工程技术研究院有限公司 一种水刀砂管用硬质合金棒材及其制备方法
CN110042294A (zh) * 2019-04-16 2019-07-23 株洲华锐精密工具股份有限公司 用于铣削淬硬钢的硬质合金刀片及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
周书助: "《硬质合金生产原理和质量控制》", 31 August 2014 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114749666A (zh) * 2022-03-11 2022-07-15 江西江钨硬质合金有限公司 一种多台阶异型硬质合金棒料的生产方法
CN114749666B (zh) * 2022-03-11 2023-12-29 江西江钨硬质合金有限公司 一种多台阶异型硬质合金棒料的生产方法

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