CN114309614B - 一种台阶锁孔钻合金刀片的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种台阶锁孔钻合金刀片的制备方法,将合金混合料掺胶机里与专业粘合剂混合比例为50Kg:400~500ml比例通过掺胶机里混合均匀下料,转到自动振动擦筛机里通过50~70目的筛网中过筛,在过筛中掌握时间与速度,过筛混合料成颗料状形态进入下到工序自动制粒机制粒;将模具装入规定压机上,将制粒后的料填满模腔通过压机的压力把料压制成半成品刀片;压制出来的刀片转入烧结车间,把刀片放在石墨舟皿里,舟皿表面涂上防粘涂料防止产品与舟面粘联,把石墨舟皿装进入真空炉里烧结。本发明通过上述工艺产品的品质实现了有效的提升。
Description
技术领域
本发明属于合金刀片加工技术领域,具体涉及一种台阶锁孔钻合金刀片的制备方法。
背景技术
硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能,特别是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的温度下也基本保持不变,在1000℃时仍有很高的硬度。台阶锁孔钻合金刀片即钨钢圆棒,又叫钨钢棒,是一种新技术和新材料,主要用于金属切削工具制造,木材,塑料所需的硬度和耐磨性耐腐蚀性产品的制造等行业。
但是目前台阶锁孔钻合金刀片的通用性不高,具有一定的局限性,需要制备出通用性高且产品性能好的台阶锁孔钻合金刀片。
发明内容
本发明的目的在于提供一种台阶锁孔钻合金刀片的制备方法,有效提升品质。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案,一种台阶锁孔钻合金刀片的制备方法,其特征在于,将合金混合料掺胶机里与专业粘合剂混合比例为 50Kg:400~500ml比例通过掺胶机里混合均匀下料,转到自动振动擦筛机里通过50~70目的筛网中过筛,在过筛中掌握时间与速度,过筛混合料成颗料状形态进入下到工序自动制粒机制粒;将模具装入规定压机上,将制粒后的料填满模腔通过压机的压力把料压制成半成品刀片;压制出来的刀片转入烧结车间,把刀片放在石墨舟皿里,舟皿表面涂上防粘涂料防止产品与舟面粘联,把石墨舟皿装进入真空炉里烧结。
本发明进一步设置,所述合金混合料包括质量配比为86.2-88.5%碳化钨、 10.5-11%钴、2-5%碳化钛,将合金混合料粉末装入湿磨机,用不低于96%甲醇,其中比例:合金混合料粉末100㎏:甲醇16-18㎏混合球磨24h采取质量指标检测,再湿磨20-24h用320目筛网下料沉淀8小时,沥干甲醇,将固液状态的合金混合料粉末投入到真空干燥机,经过8-9h,保持真空度为 -0.4pa~0.4pa,充分吸干合金混合料粉末水分,在真空状态下,用循环水或冷却水保持12小时以上,使真空干燥合金混合料粉末温度在-40℃~40℃范围内出锅装桶密封,继续冷却不少于48h;冷却后继续将烘干的混合料按约50kg: 400~500ml比例进行掺胶,通过掺胶机里混合均匀下料到专业不锈钢盘里,每盘重量为50±1kg转运到自动振动擦筛机里通过70目的筛网中过筛,混合料成半颗料半粉末状形态装入制粒机。
本发明进一步设置,在制粒过程中要适时调整制粒桶角度,可控范围应在35-50°,保证粉末颗粒粗、中、细比例1∶8∶1。
本发明进一步设置,所述模具的冲头和模腔间隙不超过0.05mm,配模过程中使用超细微金刚石黏模膏,打磨至模壁光滑无瑕疵。
本发明进一步设置,模腔里把刀口端面14度位置留0.5mm直边,通过双向压机使刀片平面及刀口位置受力密度均匀,当长于17cm的台阶落差利用下冲头定模和小于17cm台阶直接在模腔竖立成型。
本发明进一步设置,装料量根据产品尺寸体积×粉末密度计算,压制重量为装料量加上体积乘以0.015±0.003的基数,充分考虑到介质和水分在烧结过程中的挥发。
本发明进一步设置,烧结时当温度达到1150℃时,升温速度以1-1.5°/ 分钟到1350°发挥液态融合,同时继续将温度提升到1350℃-1450℃,当在 1350℃-1450℃高真空高温液态相烧结过程中,降低真空度给炉内充氩气,把真空度从5-10kpa降到1500-2000pa直到降温。
本发明进一步设置,烧结时,在低温区350-550℃之间冲入氩气要控制好真空度在1500pa,保温时间为100分钟使产品内粘合剂完全排出到炉外。。
本发明的有益效果:本发明当中所制成的混合料颗粒更均匀流动性更好,同时模具压制方式改进是把锁孔钻合金刀片长度在17cm以下通过竖压方式,通过对原料粉末制粒技术提升,压机加高模具行程技术改造把产品模具改为竖立开模在刀口位置受力密度提高更均匀,在精加工过程中刀口位置不容易出现断裂口。竖立开模可以一模二孔以上且提高产能。刀片长度在17cm以上由于压机行程不够平面压制台阶开在模具上冲头成型,模腔里把刀口端面 14度位置留0.5mm直边,通过双向压机使刀片平面及刀口位置受力密度更均匀。另外产品的品质实现了有效的提升。
具体实施方式
以下将配合实施例来详细说明本申请的实施方式,借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
本发明为一种台阶锁孔钻合金刀片的制备方法,将合金混合料掺胶机里与专业粘合剂混合比例为50Kg:400~500ml比例通过掺胶机里混合均匀下料,转到自动振动擦筛机里通过50~70目的筛网中过筛,在过筛中掌握时间与速度,过筛混合料成颗料状形态进入下到工序自动制粒机制粒;将模具装入规定压机上,将制粒后的料填满模腔通过压机的压力把料压制成半成品刀片;压制出来的刀片转入烧结车间,把刀片放在石墨舟皿里,舟皿表面涂上防粘涂料防止产品与舟面粘联,把石墨舟皿装进入真空炉里烧结。
具体的来说,所述合金混合料包括质量配比为86.2-88.5%碳化钨、 10.5-11%钴、2-5%碳化钛,将合金混合料粉末装入湿磨机,用不低于96%甲醇,其中比例:合金混合料粉末100㎏:甲醇16-18㎏混合球磨24h采取质量指标检测,再湿磨20-24h用320目筛网下料沉淀8小时,沥干甲醇,将固液状态的合金混合料粉末投入到真空干燥机,经过8-9h,保持真空度为 -0.4pa~0.4pa,充分吸干合金混合料粉末水分,在真空状态下,用循环水或冷却水保持12小时以上,使真空干燥合金混合料粉末温度在-40℃~40℃范围内出锅装桶密封,继续冷却不少于48h;冷却后继续将烘干的混合料按约50kg: 400~500ml比例进行掺胶,通过掺胶机里混合均匀下料到专业不锈钢盘里,每盘重量为50±1kg转运到自动振动擦筛机里通过70目的筛网中过筛,混合料成半颗料半粉末状形态装入制粒机。
此外为了确保粉末制粒颗粒符合压制要求,在制粒过程中要适时调整制粒桶角度,可控范围应在35-50°,保证粉末颗粒粗、中、细比例1∶8∶1,经过上述工序混合料颗粒更均匀流动性更好,其中混合料粉末费氏粒度小于 1微米颗粒为细颗粒、1-8微米为中颗粒,大于8微米为粗颗粒。
由于专业自动化再生加工的普及,需要精细化模具支持。对此,本发明选择通过慢走丝线切割、镜面电脉冲等高端设备,对模具做初步的加工。为了提高产品质量可靠,要求冲头和模腔间隙不超过0.05mm,配模过程中使用超细微金刚石黏模膏,继续打磨至模壁光滑无瑕疵。此外模腔里把刀口端面14度位置留0.5mm直边,通过双向压机使刀片平面及刀口位置受力密度均匀,当长于17cm的台阶落差利用下冲头定模和小于17cm台阶直接在模腔竖立成型,使产品台阶装料均匀,才能达到密度均衡。装料量根据产品尺寸体积×粉末密度计算,压制重量为装料量加上体积乘以0.015±0.003基数,充分考虑到介质和水分在烧结过程中的挥发。
所用的舟皿为超细微颗粒石墨舟皿,优点是导热均衡。舟皿使用专用于硬质合金涂料防止产品与舟部粘联。舟皿优越的导热性能使产品受热均衡,致以提高内部结构精细,减少气泡存在。
为了避免锁孔钻产品平面出现曲面,把舟皿大小与装料摆放位置设计使表面产品受热均衡,其中低温区排湿利于产品外观质量。因此,低温区为0-320 度之内,对原有80分钟时间调节到100分钟。改良了液态烧结工艺,即1150 °升温1-1.5°/分钟到1350°发挥液态融合,在高真空高温中碳化物合金粒子得到最大发挥,使碳化物颗粒得到充分膨胀,进而改变颗粒状态,使物理结构完美,增加强度。
真空控制:在低温区350-550度之间冲入氩气要控制好真空度在1500pa 加长保温时间100分钟使产品内粘合剂完全排出到炉外。在高温液态烧结同时存在对钴含量造成损害,控制好真空,确保钴流失影响到产品质量。充分利用真空带来的影响,因此锁孔钻合金刀片产品烧结过程中,1350度-1450 度高真空高温液态相烧结中保护钴的流失度降低真空度给炉内充氩气,把真空度从5-10kpa降到1500-2000pa直到降温。最大程度上保护产品中钴含量流失。另外高温低真空状态下又起到保护产品被氧化作用。
本发明的有益效果:本发明当中所制成的混合料颗粒更均匀流动性更好,同时模具压制方式改进是把锁孔钻合金刀片长度在17cm以下通过竖压方式,通过对原料粉末制粒技术提升,压机加高模具行程技术改造把产品模具改为竖立开模在刀口位置受力密度提高更均匀,在精加工过程中刀口位置不容易出现断裂口。竖立开模可以一模二孔以上且提高产能。刀片长度在17cm以上由于压机行程不够平面压制台阶开在模具上冲头成型,模腔里把刀口端面 14度位置留0.5mm直边,通过双向压机使刀片平面及刀口位置受力密度更均匀。另外产品的品质实现了有效的提升。
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解,硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式,而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语,故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内,本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题,基本达到所述技术效果。
需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例,但如前所述,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述发明构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (3)
1.一种台阶锁孔钻合金刀片的制备方法,其特征在于,将合金混合料掺胶机里与专业粘合剂混合比例为50Kg:400~500ml比例通过掺胶机里混合均匀下料,转到自动振动擦筛机里通过50~70目的筛网中过筛,在过筛中掌握时间与速度,过筛混合料成颗料状形态进入下道工序自动制粒机制粒;将模具装入规定压机上,将制粒后的料填满模腔通过压机的压力把料压制成半成品刀片;压制出来的刀片转入烧结车间,把刀片放在石墨舟皿里,舟皿表面涂上防粘涂料防止产品与舟面粘联,把石墨舟皿装进入真空炉里烧结,所述合金混合料包括质量配比为86.2-88.5%碳化钨、10.5-11%钴、2-5%碳化钛,将合金混合料粉末装入湿磨机,用不低于96%甲醇,其中比例:合金混合料粉末100㎏:甲醇16-18㎏混合球磨24h采取质量指标检测,再湿磨20-24h用320目筛网下料沉淀8小时,沥干甲醇,将固液状态的合金混合料粉末投入到真空干燥机,经过8-9h,保持真空度为-0.4pa~0.4pa,充分吸干合金混合料粉末水分,在真空状态下,用循环水或冷却水保持12小时以上,使真空干燥合金混合料粉末温度在-40℃~40℃范围内出锅装桶密封,继续冷却不少于48h;冷却后继续将烘干的混合料按50kg:400~500ml比例进行掺胶,通过掺胶机里混合均匀下料到专业不锈钢盘里,每盘重量为50±1kg转运到自动振动擦筛机里通过70目的筛网中过筛,混合料成半颗料半粉末状形态装入制粒机,所述模具的冲头和模腔间隙不超过0.05mm,配模过程中使用超细微金刚石黏模膏,打磨至模壁光滑无瑕疵,模腔里把刀口端面14度位置留0.5mm直边,通过双向压机使刀片平面及刀口位置受力密度均匀,当长于17cm的台阶落差利用下冲头定模和小于17cm台阶直接在模腔竖立成型,烧结时当温度达到1150℃时,升温速度以1-1.5°/分钟到1350°发挥液态融合,同时继续将温度提升到1350℃-1450℃,当在1350℃-1450℃高真空高温液态相烧结过程中,降低真空度给炉内充氩气,把真空度从5-10kpa降到1500-2000pa直到降温,烧结时,在低温区350-550℃之间冲入氩气要控制好真空度在1500pa,保温时间为100分钟使产品内粘合剂完全排出到炉外。
2.如权利要求1所述的一种台阶锁孔钻合金刀片的制备方法,其特征在于,在制粒过程中要适时调整制粒桶角度,可控范围应在35-50°,保证粉末颗粒粗、中、细比例1∶8∶1。
3.如权利要求1所述的一种台阶锁孔钻合金刀片的制备方法,其特征在于,装料量根据产品尺寸体积×粉末密度计算,压制重量为装料量加上体积乘以0.015±0.003的基数,充分考虑到介质和水分在烧结过程中的挥发。
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