專利名稱：一種控制硬質(zhì)合金喇叭嘴長管材燒結(jié)彎曲變形的異形舟皿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硬質(zhì)合金制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種控制硬質(zhì)合金喇叭嘴長管材燒結(jié)彎曲變形的異形舟皿。
背景技術(shù)：
硬質(zhì)合金產(chǎn)品制造工藝主要由混合料制備、成形和燒結(jié)三個部分組成。引起毛坯燒結(jié)變形的主要因素有壓坯各部位密度均勻性和壓坯燒結(jié)裝舟擺放方式。壓坯各部位密度不同，壓坯燒結(jié)各部位收縮系數(shù)就不同。喇叭狀噴嘴長管材壓坯成型方法通常是采用擠壓和等靜壓壓制，再經(jīng)車加工成喇叭狀噴嘴長管材壓坯。擠壓和等靜壓成型方式壓坯各部位密度基本一致，各部位收縮系數(shù)基本一致，由壓坯密度不同引起的燒結(jié)變形可以忽略。燒結(jié)前成形壓坯的孔隙率在4(Γ50%之間，燒結(jié)成最終產(chǎn)品毛坯(說明硬質(zhì)合金產(chǎn)品燒結(jié)前稱壓坯，燒結(jié)出爐時稱毛坯，毛坯加工后稱成品)時會發(fā)生巨大的收縮；硬質(zhì)合金的燒結(jié)屬液相燒結(jié)，粘結(jié)相金屬Co或Ni所占體積在1(Γ35%之間，在1400°C左右高溫?zé)Y(jié)時，粘結(jié)相會成為一種半熔狀態(tài)的液體；壓坯放在石墨舟皿上進行燒結(jié)，石墨舟皿的平放很難達到絕對水平。喇叭狀噴嘴長管材燒結(jié)時，如果采用壓坯一端接觸舟板的常規(guī)直立式擺放，由于前述三個因素的影響產(chǎn)品很容易發(fā)生彎曲變形。為了防止喇叭狀噴嘴長管材這類產(chǎn)品燒結(jié)彎曲變形，通常把這類產(chǎn)品睡臥平放于V型槽舟皿上來進行燒結(jié)，這樣除了可以清除直立式放置傾斜重力作用產(chǎn)生的彎曲變形外，還能實現(xiàn)燒結(jié)收縮全過程雙母線軸向夾持卡位支撐來控制彎曲變形。但用通常V型槽舟皿來燒結(jié)喇叭狀噴嘴長管材，卻不能實現(xiàn)各段位軸向雙母線夾持卡位支撐，所以難控產(chǎn)品的彎曲變形。雖然經(jīng)過反復(fù)整形燒結(jié)可以減小一定的彎曲度，但反復(fù)燒結(jié)除生產(chǎn)成本增加外還會影響材質(zhì)的性能?；谇笆鲈颍淮涡詿Y(jié)來控制喇叭狀噴嘴長管材產(chǎn)品的彎曲變形是業(yè)內(nèi)尚未解決的難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有硬質(zhì)合金帶喇叭狀噴嘴長管材燒結(jié)過程中存在彎曲變形的技術(shù)問題，以提供一種能實現(xiàn)燒結(jié)全過程軸和喇叭嘴部位分別在軸向上雙母線夾持卡位支撐來控制硬質(zhì)合金帶喇叭狀噴嘴長管材燒結(jié)彎曲變形的異形舟皿。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。本發(fā)明的一種控制硬質(zhì)合金喇叭嘴長管材燒結(jié)彎曲變形的異形舟皿，由V形舟皿 A和V形舟皿B構(gòu)成，V形舟皿A的上表面設(shè)有V形槽A3，V形舟皿B的上表面設(shè)有V形槽 B4，V形槽A3的V型底線與底平面形成角度Y ；V形槽B4的V型底線與V型舟皿B的底平面平行；V形槽A3的開口其軸向投影角度與V形槽B4的開口角度2 α —致，V形槽A3的V 型底線高點與V形槽Β4的V型底線相接且兩者V型開口相接；V形槽A3的開口角和V形槽 Β4的開口角度2 α的角平分線在軸向垂直方向的投影重合并與舟皿底面垂直；V形槽A3的 V型底線與V形槽Β4的V型底線俯視投影成一條直線，主視投影為一條折線，折點在V形槽A3和V形槽B4的結(jié)合處，折線夾角為180°- γ，V形舟皿A和V形舟皿B組合成一工件組。本發(fā)明的一種控制硬質(zhì)合金喇叭嘴長管材燒結(jié)彎曲變形的異形舟皿，其中所述V 形槽B4的二分之一角度α、產(chǎn)品二分之一錐度角β、V形槽A3之V形底線與底平面的夾角Y三者之間滿足如下關(guān)系式tgY=tgi3 :Sina。本發(fā)明的一種控制硬質(zhì)合金喇 叭嘴長管材燒結(jié)彎曲變形的異形舟皿，其中V形槽 A3的V型底線法向投影方向的二分之一角θ與V型舟皿A底平面形成角度^，￥形槽財?shù)亩种坏腣型角α三者之間滿足如下關(guān)系式tge=tga :COSY。本發(fā)明的一種控制硬質(zhì)合金喇叭嘴長管材燒結(jié)彎曲變形的異形舟皿，其中所述V 形舟皿B和V形舟皿A為分體結(jié)構(gòu)，兩者間通過連接件連接。本發(fā)明的一種控制硬質(zhì)合金喇叭嘴長管材燒結(jié)彎曲變形的異形舟皿，其中所述V 形舟皿B和V形舟皿A為一整體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的一種控制硬質(zhì)合金喇叭嘴長管材燒結(jié)彎曲變形的異形舟皿，其中所述V 形舟皿A和V形舟皿B為一工件組，異形舟皿由數(shù)個前述的工件組橫向排列構(gòu)成。本發(fā)明一種控制硬質(zhì)合金喇叭嘴長管材燒結(jié)彎曲變形的異形舟皿的有益效果使用本發(fā)明的一種控制硬質(zhì)合金喇叭嘴長管材燒結(jié)彎曲變形的異形舟皿進行硬質(zhì)合金喇叭狀噴嘴長管材燒結(jié)過程中1.實現(xiàn)了燒結(jié)收縮全過程的各段位軸向雙母線卡位支撐，能夠很好的控制彎曲變形；2.只與喇叭嘴產(chǎn)品錐度有關(guān)，與規(guī)格和尺寸大小無關(guān)，即只要錐度相同的產(chǎn)品都可用同一舟皿來燒結(jié)；3.與混合料的收縮性能無關(guān)，不同混合料相同錐度的產(chǎn)品都可以用同一舟皿燒結(jié)；


圖1本發(fā)明立體示意圖
圖2本發(fā)明壓坯裝舟狀態(tài)的俯視3本發(fā)明壓坯裝舟狀態(tài)的左視4本發(fā)明壓坯裝舟狀態(tài)的主視剖切5本發(fā)明壓坯裝舟狀態(tài)立體示意6本發(fā)明異形舟皿AV型底線法向投影主視7本發(fā)明異形舟皿AV型底線法向投影左視剖切8本發(fā)明異形舟皿AV型底線法向投影府視9喇叭嘴產(chǎn)品示意中標號說明
1喇叭嘴毛坯大端、2喇叭嘴毛坯小端、3 V型舟皿A、4 V型舟皿B、β產(chǎn)品二分之一錐度角、a V形槽B 二分之一角度、γ V型舟皿AV形底線與V型舟皿A底平面的夾角、R 喇叭嘴毛坯大頭半徑、r喇叭嘴毛坯小頭半徑、θ V型舟皿A之V形底線法向投影V形槽二分之一角、h V型舟皿B之V形槽深度、H V型舟皿A之V形槽在軸向方向投影的深度、L 喇叭嘴軸向長度、D V型舟皿B之V形槽在軸向方向投影的二分之一寬度、S V型舟皿B之 V形槽深度在V型舟皿A之V形底線法向投影上的長度
具體實施方式
以下對本發(fā)明的原理進行論證與說明。作一條垂直于舟皿底平面的直線，在直線上任意取兩點，一點為V型舟皿AV形角的頂點，一點為V型舟皿BV形角的頂點。V形槽A (3)的開口角和V形槽B (4)的開口角度2α的角平分線在軸向垂直方向的投影重合并與舟皿底面垂直，V形槽A (3)的V型底線與V形槽B (4)的V型底線府視投影成一直線，側(cè)視投影虛線為一條折線，折點在V形槽 A (3)和V形槽B (4)的結(jié)合處，折線夾角180°-Y。設(shè)喇叭嘴毛坯大頭半徑為R，V型舟皿A在軸向垂直方向投影之V形槽的二分之一角度為α，V型舟皿A的V形底線與舟皿底平面成夾角Y ；喇叭嘴毛坯小頭半徑為r，V 型舟皿B在軸向垂直方向投影之V形槽的二分之一角度為a。參閱圖3、圖4。一 α、β與的γ關(guān)系
由圖3、圖4可知，要使產(chǎn)品不發(fā)生彎曲，中心軸線應(yīng)為一條直線。設(shè)喇叭嘴產(chǎn)品在軸向垂直投影方向毛坯任一截面大頭中心與V形槽底線高度為H，小頭為h 則有
L= (R- r) /tgP H= R/ Sina h= r / Sin a hi= H- h
Λ hi= R/ Sina - r / Sina =( R- r) / Sina 又...tg y= hl/L
.·. tgy = ( R- r)/ Sina :(R- r)/tg^= tg β / Sina .·. tg y = tgβ / Sin a
從上式看出，無論什么牌號的合金，異形舟皿只與喇叭嘴產(chǎn)品錐度有關(guān)，與規(guī)格和尺寸大小無關(guān)，即只要錐度相同的產(chǎn)品都可用同一舟皿來燒結(jié)且毛坯大小兩頭在燒結(jié)冷卻全過程中都有不同的兩條母線同時支撐著毛坯，從而控制了毛坯的彎曲變形。由此有如下推論
只要給定一個α值，即可計算出相應(yīng)的Y值。V型舟皿開口角度2a大小的設(shè)定是依據(jù)在單位體積內(nèi)最大限度擺放在異形舟皿上壓坯的個數(shù)和壓坯任意一端的橫切面圓在燒結(jié)過程中從壓坯到冷卻收縮后的毛坯與V型槽面相切而不是相交。
二 θ、β與的γ關(guān)系從圖3、4、6、7、8得知
tgθ=D/S S= D/ tgθ Cosy=S/h S= Cosy*h h= r/ Sin a .·. D/ tg θ = Cos y
又·.· D為V型舟皿BV形槽在軸向方向投影的二分之一寬度，它在V型舟皿A的V形槽底線法向方向的投影是不變的 .·. D= r/Cos a
Λ r/Cos a :tg θ = Cos y *h= Cos y * r/ Sin a .·. r/ Cos a tg θ = r Cos y / Sin a.·. tg θ =tga / Cos γ
說明θ角是用于V型舟皿A的V形槽加工用的，非常重要。具體加工方法為 1.用一塊寬度、厚度(長度由L確定)與V型舟皿B相等的長方體石墨，將它夾在萬能平口鉗上，平口鉗搬Y角，用2 θ角的刀具銑出來的V形槽(銑時控制V形槽深度h)就能與V型舟皿B相配。2 .用一塊寬度、厚度(長度由L確定)與V型舟皿B相等的長方體石墨，將它夾在萬能平口鉗上，平口鉗搬Y角，銑床頭搬θ角銑出來的V形槽(銑時控制V形槽深度h) 就能與V型舟皿B相配。
本發(fā)明的一種控制硬質(zhì)合金喇叭嘴長管材燒結(jié)彎曲變形的異形舟皿，通過如下實施方式予以進一步說明。實施例1
如圖9形狀，材料為YG6，喇叭嘴長管材作燒結(jié)處理。石墨舟皿材料選石墨化程度高的， 顏色鐵黑光亮，呈半金屬光澤，手感光滑柔膩，敲擊聲音低沉。V型槽粗糙度0.8以上，這樣可以降低毛坯在冷卻收縮過程中由摩擦阻力帶來的彎曲變形。設(shè)圖9形狀喇叭嘴長管材二分之一錐度角β為20°，α角設(shè)為50°，根據(jù)公式 tgy = tg^ / Sina tg y =tg200/Sin50°
計算得出=Y =25. 41°
tg θ =tga / Cos y tg θ =tg50°/ Cos25. 41° θ =52. 84° 實施例2
設(shè)圖9形狀喇叭嘴長管材二分之一錐度角β為10°，α角設(shè)為45°，根據(jù)公式 tgy = tg^ / Sina tgy =tgl00/Sin45° 計算得出Y =14°
tg θ =tga / Cos y tg θ =tg45°/ Cosl4° θ =45. 864°
根據(jù)上述的α、β、Y和θ值制造適用于本硬質(zhì)合金喇叭嘴長管材燒結(jié)用的異形舟皿，毛坯在冷卻收縮過程中任一瞬間，毛坯大小兩頭都有不同的兩條母線與異形舟皿的V 型槽相接觸而得到支撐，因此控制了毛坯的彎曲變形。在實際生產(chǎn)過程中，只要石墨舟皿材料選得當(dāng)，V型槽粗糙度在0. 8以上，產(chǎn)品長度250mm以內(nèi)其彎曲變形絕大部分都控制在 0. 5以內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種控制硬質(zhì)合金喇叭嘴長管材燒結(jié)彎曲變形的異形舟皿，其特征在于由V形舟皿A和V形舟皿B構(gòu)成，V形舟皿A的上表面設(shè)有V形槽A (3)，V形舟皿B的上表面設(shè)有 V形槽B (4)，V形槽A (3)的V型底線與底平面形成角度Y ;V形槽B (4)的V型底線與 V型舟皿B的底平面平行；V形槽A (3)的開口其軸向投影角度與V形槽B (4)的開口角度 2α 一致，V形槽A (3)的V型底線高點與V形槽B (4)的V型底線相接且兩者V型開口相接；V形槽A (3)的開口角和V形槽B (4)的開口角度2α的角平分線在軸向垂直方向的投影重合并與舟皿底面垂直；V形槽A (3)的V型底線與V形槽B (4)的V型底線俯視投影成一條直線，主視投影為一條折線，折點在V形槽A (3)和V形槽B (4)的結(jié)合處，折線夾角為180°-γ。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制硬質(zhì)合金喇叭嘴長管材燒結(jié)彎曲變形的異形舟皿，其特征在于V形槽B (4)的二分之一角度α、產(chǎn)品二分之一錐度角β、ν形槽A (3)之 V形底線與底平面的夾角Y三者之間滿足如下關(guān)系式tgY=tgi3 :Sina。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制硬質(zhì)合金喇叭嘴長管材燒結(jié)彎曲變形的異形舟皿，其特征在于V形槽A (3)的V型底線法向投影方向的二分之一角θ與V型舟皿A 底平面形成角度Y，V形槽B (4)的二分之一的V型角α三者之間滿足如下關(guān)系式 tg θ =tg α :Cos γ ο
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制硬質(zhì)合金喇叭嘴長管材燒結(jié)彎曲變形的異形舟皿， 其特征在于所述V形舟皿B和V形舟皿A為分體結(jié)構(gòu)，兩者間通過連接件連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制硬質(zhì)合金喇叭嘴長管材燒結(jié)彎曲變形的異形舟皿， 其特征在于所述V形舟皿B和V形舟皿A為一整體結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制硬質(zhì)合金喇叭嘴長管材燒結(jié)彎曲變形的異形舟皿， 其特征在于所述V形舟皿A和V形舟皿B為一工件組，異形舟皿由數(shù)個前述的工件組橫向排列構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明的一種控制硬質(zhì)合金喇叭嘴長管材燒結(jié)彎曲變形的異形舟皿，涉及硬質(zhì)合金制造技術(shù)領(lǐng)域，旨在解決現(xiàn)有硬質(zhì)合金喇叭嘴長管材產(chǎn)品燒結(jié)存在的業(yè)內(nèi)現(xiàn)在仍然未能解決的彎曲變形技術(shù)問題。本發(fā)明的一種控制硬質(zhì)合金喇叭嘴長管材燒結(jié)彎曲變形的異形舟皿，由V形舟皿A和V形舟皿B構(gòu)成，V形舟皿A的上表面設(shè)有V形槽A(3)，V形舟皿B的上表面設(shè)有V形槽B(4)，V形槽A(3)的V型底線與底平面形成角度γ；V形槽B(4)的V型底線與V型舟皿B的底平面平行；V形槽A(3)的開口其軸向投影角度與V形槽B(4)的開口角度2α一致，V形槽A(3)的V型底線高點與V形槽B(4)的V型底線相接且兩者V型開口相接。
文檔編號B22F3/16GK102366835SQ20111025685
公開日2012年3月7日 申請日期2011年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月1日
發(fā)明者田榮周, 蘇華, 谷畝 申請人:四川科力特硬質(zhì)合金股份有限公司