CN114749666B - 一种多台阶异型硬质合金棒料的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多台阶异型硬质合金棒料的生产方法，涉及硬质合金领域，具体方法为：采用合金粉末等静压成型，得到棒料初坯，然后将棒料初坯进行半加工，加工成带有若干圆环结构的棒料粗品，然后进行烧结，将烧结后的棒料粗品上的圆环结构进行加工去除。通过在棒料初坯加工成带有圆环结构的棒料粗品，再进行烧结，最后只要对多余的圆环结构顶磨去除，大大减少了精磨工序，大幅降低了产品成本，缩短了生产周期，避免了传统工艺需要对大跨度棒料的整体进行精加工，耗时耗力的问题。
Description
技术领域
本发明涉及硬质合金加工技术领域，具体讲是一种多台阶异型硬质合金棒料的生产方法。
背景技术
硬质合金以其高硬度、优良的耐磨性和高抗冲击性已经成了高端机械铣刀、钻刀等刀具的最优材料，比起用廉价的碳钢和高速钢制作的刀具其使用寿命延长十倍以上，而比起用极高硬度的陶瓷材料，硬质合金刀具其适用范围更广，特别是在大进给高速切削，用碳钢、高速钢或陶瓷材质制作的刀具难以与硬质合金材质制造的铣刀和钻头相比。最为重要的是，如果用户对生产效率和机加工表面要求较高，几乎不可避免的只能采用硬质合金材质制作的刀具。
众所周知，硬质合金刀具以硬质合金棒材为原料加工而成的，由于粉末压制的局限性，许多异型合金产品都不能通过模具直接成型，需要预烧后半加工或者烧结后再精加工到尺寸。由于合金的高硬属性，通常只有磨削、线切割、电火花、激光等现代化手段才能实现，存在机床成本高、加工费贵、对工人技术要求高、效率低等弊端。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种多台阶异型硬质合金棒料的生产方法。
本发明的技术解决方案如下：
一种多台阶异型硬质合金棒料的生产方法，采用合金粉末等静压成型，得到棒料初坯，将棒料初坯进行半加工，加工成带有若干圆环结构的棒料粗品，然后进行烧结，将烧结后的棒料粗品上的圆环结构进行加工去除。
作为本发明的优选方案，所述圆环结构等距均匀分布在棒料粗品上。
作为本发明的优选方案，相邻的圆环结构的间距为20-25mm。
作为本发明的优选方案，所述圆环结构的厚度3-5mm。
作为本发明的优选方案，所述圆环结构的底部位于同一水平线上。
作为本发明的优选方案，所述棒料粗品的长径比5-10:1-3。
作为本发明的优选方案，所述半加工采用数控车床进行，数控车床的切槽刀的转速为1800-2000rpm，进给速率为0.1-0.2mm/r，线速度为150-200m/min，切深为0.1-0.3mm。
作为本发明的优选方案，所述棒料粗品上的圆环结构采用顶磨加工去除。
本发明的有益效果是：本发明的一种多台阶异性硬质合金棒料的生产方法，通过在棒料初坯加工成带有圆环结构的棒料粗品，再进行烧结，最后只要对多余的圆环结构顶磨去除，减少了精磨工序，大幅降低了产品成本，缩短了生产周期，避免了传统工艺需要对大跨度棒料的整体进行精加工，耗时耗力的问题。
附图说明
图1为本发明优选实施例中的棒料粗品的结构示意图；
图2为本发明优选实施例中合金棒料的结构示意图；
图中，100-棒料粗品，200-圆环结构，300-合金棒料。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1-2，本发明的优选实施例：
一种多台阶异型硬质合金棒料的生产方法，采用合金粉末等静压成型，得到棒料初坯，将棒料初坯进行半加工，加工成带有若干圆环结构200的棒料粗品100，然后进行烧结，将烧结后的棒料粗品上的圆环结构200进行加工去除。圆环结构的设置，能够起到对棒料粗品100的支撑作用，避免其在烧结时产生较大的变形。本发明的圆环结构200也可以是其他形状的支撑结构，并不局限于此。
所述圆环结构200等距均匀分布在棒料粗品100上。
相邻的圆环结构200的间距为20-25mm。
所述圆环结构200的厚度3-5mm，利于后续的加工去除。
所述圆环结构200的底部位于同一水平线上，使得支撑力度更加均匀。
所述棒料粗品100的长径比5-10:1-3。
所述半加工采用数控车床进行，数控车床的切槽刀的转速为1800-2000rpm，进给速率为0.1-0.2mm/r，线速度为150-200m/min，切深为0.1-0.3mm，由于棒料初坯的强度还不是较高，在半加工时，需要设置合理的加工参数，避免在半加工出现残次品。
所述棒料粗品100上的圆环结构200采用顶磨加工去除，相对于传统方式，对整根棒料的变形区加工量将大大减少，提高了加工效率。
传统方式：将合金粉末的混合料进行干袋等静压成型，得到初坯，然后将初坯进行烧结，烧结后采用工具磨床进行精加工，制得合金棒料。
该方法在加工时，由于初坯的长径比较大，属于跨度大的棒料，直接将初坯进行烧结，容易产生较大的变形，对烧结后的产品进行精加工，由于烧结后的强度较高，精加工量非常大，影响整体加工效率。
本发明在具体应用时，将合金粉末的混合料进行干袋等静压成型，得到整根长的棒料初坯，然后在数控车床进行半加工，加工成带有若干圆环结构的棒料粗品，其中数控车床的切槽刀的转速为1900rpm，进给速率为0.15mm/r，线速度为160m/min，切深速率为0.2mm，然后采用切断机切断成规定尺寸的单一工件，所述单一工件具有呈同轴设置的第一圆柱体和第二圆柱体，第一圆柱体的直径为26.4mm，第二圆柱体的直径为12.9mm，单一工件的整体长度为233.8mm，等距分布有9个圆环结构，圆环结构的厚度为4.5mm，更具体地，圆环结构的大小需要根据单一工件前端圆环的大小决定，所有圆环结构位于同一水平线上。将每单一工件进行烧结，烧结后将单一工件上多余的圆环结构采用工具磨加工去除，得到合金棒料300，参考图2。如果直接采用模具成型带有圆环结构的初坯，首选没办法加料，这是一个很大的难题，然后带圆环结构的模具在等静压成型时采用的是软模，这个软模，本身带来的变形量就很大，没办法保证它的外圆环是一致的，无法得到预设的形状，然后脱模必须将模具剪开，成本很高，无法实现批量生产；另外一种采用压机进行的普通模压成型方式(模具为硬质合金模具)，对于这种复杂形状的长形棒料也很难压制成型，会有较多的压制缺陷，如均匀性不一致，裂纹分层，而且普通模压针对的是150mm以下的短棒。
因此，本发明在初坯上进行半加工，加工成均匀等距分布的圆环结构，在烧结时起到支撑的作用，大大减少了烧结的变形率，而且在后续加工时只需要将多余的圆环结构顶磨去除即可，大大减少了加工量，提高了整体加工效率，很好地解决了上述问题。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种多台阶异型硬质合金棒料的生产方法，其特征在于，采用合金粉末等静压成型，得到棒料初坯，将棒料初坯进行半加工，加工成带有若干圆环结构(200)的棒料粗品(100)，然后进行烧结，将烧结后的棒料粗品上的圆环结构(200)进行加工去除；
所述圆环结构(200)的底部位于同一水平线上；
所述棒料粗品(100)的长径比5-10:1-3。
2.根据权利要求1所述的一种多台阶异型硬质合金棒料的生产方法，其特征在于，所述圆环结构(200)等距均匀分布在棒料粗品(100)上。
3.根据权利要求1所述的一种多台阶异型硬质合金棒料的生产方法，其特征在于，相邻的圆环结构(200)的间距为20-25mm。
4.根据权利要求1所述的一种多台阶异型硬质合金棒料的生产方法，其特征在于，所述圆环结构(200)的厚度3-5mm。
5.根据权利要求1所述的一种多台阶异型硬质合金棒料的生产方法，其特征在于，所述半加工采用数控车床进行，数控车床的切槽刀的转速为1800-2000rpm，进给速率为0.1-0.2mm/r，线速度为150-200m/min，切深为0.1-0.3mm。
6.根据权利要求1所述的一种多台阶异型硬质合金棒料的生产方法，其特征在于，所述棒料粗品(100)上的圆环结构(200)采用顶磨加工去除。
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