專利名稱：內(nèi)圓帶大螺旋的硬質(zhì)合金產(chǎn)品壓模及成形方法
技術領域：
本發(fā)明涉及硬質(zhì)合金制造技術領域，特別是內(nèi)圓帶大螺旋的硬質(zhì)合金產(chǎn)品壓模及成形方法。
背景技術：
現(xiàn)有硬質(zhì)合金產(chǎn)品制造工藝主要由混合料制備、成形和燒結三個部分組成。如圖 1所示，現(xiàn)有的硬質(zhì)合金產(chǎn)品成形通常是采用模具壓制成形，即將混合料裝入模具中，之后通過上下加壓壓縮粉料成形，再脫出模具最終完成壓制形成壓坯。但如采用現(xiàn)有工藝制造產(chǎn)品形狀如圖2、圖3所示的內(nèi)圓上帶大螺旋凸骨、凹槽的硬質(zhì)合金產(chǎn)品，在常規(guī)壓制時，由于受凸骨、凹槽的影響，粉料壓縮傳送受阻難以成形，即使成形，由于芯桿上的凸骨、凹槽在不破壞壓坯的情況下也無法脫去芯桿而完成壓制成形。另受硬質(zhì)合金壓坯被加工性能的限制，無法用通常機加工手段來實現(xiàn)壓坯內(nèi)圓上帶大螺旋凸骨、凹槽的加工。雖然燒結的毛坯產(chǎn)品可以通過多次電火花來加工內(nèi)圓上大螺旋凸骨、凹槽，但除生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)成本高以外，電火花加工形成的加工應力和表面缺陷還會影響產(chǎn)品的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有硬質(zhì)合金內(nèi)圓上帶大螺旋凸骨、凹槽產(chǎn)品無法直接壓制成形等技術問題，以提供一種采用等靜壓壓制方式成形、特殊組合芯桿脫模來直接成形硬質(zhì)合金內(nèi)圓上帶大螺旋凸骨、凹槽產(chǎn)品的內(nèi)圓帶大螺旋的硬質(zhì)合金產(chǎn)品壓模及成形方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的。本發(fā)明的內(nèi)圓帶大螺旋的硬質(zhì)合金產(chǎn)品壓模，由錐棒3、螺母4及組合芯子構成， 其中組合芯子為帶錐狀內(nèi)孔的圓柱體，由沿圓周合圍排布的瓣一 7、瓣二 8、瓣三9和瓣四10 密合構成，內(nèi)孔錐度為壙8°，組合芯子外周設有凸骨或凹槽；錐棒3套設于組合芯子內(nèi)，組合芯子上下端部外圓設有螺紋，并分別套設螺母4。本發(fā)明的內(nèi)圓帶大螺旋的硬質(zhì)合金產(chǎn)品壓模，其中所述瓣一 7、瓣二 8、瓣三9和瓣四10為將組合芯子沿軸向剖切而成；其中瓣一 7通過對稱的兩條切分線剖切而成，切分線一的一個端點在組合芯子內(nèi)圓線與軸心線Y軸成30°夾角線的相交點上，過該端點作一條與軸心線X軸成廣3°夾角且向X軸靠攏傾斜的直線，該直線即為切分線一，切分線二與切分線一以軸心線X軸為中心軸線對稱排列；瓣四10與瓣一 7以軸心線Y軸為中心軸線對稱排列；瓣三9和瓣二 8以軸心線X軸為中心軸線對稱排列。本發(fā)明的內(nèi)圓帶大螺旋的硬質(zhì)合金產(chǎn)品壓模，其中所述錐棒3的錐度、高度與和大小與組合芯子的錐狀內(nèi)孔相一致。內(nèi)圓帶大螺旋的硬質(zhì)合金產(chǎn)品壓模成形方法，包括如下步驟
a)將瓣一 7、瓣二 8、瓣三9和瓣四10四件拼合套在錐棒3上并用上下兩個螺母緊固成為一整體結構的組合芯桿2;
b)將前述組合芯桿2裝入端蓋1及橡膠套內(nèi)6并填入硬質(zhì)合金粉料5，放入等靜壓設備液壓缸內(nèi)壓制；
c)靜壓壓制完成后，將組合芯桿2和壓坯從橡膠套6內(nèi)取出，并加工壓坯至所需外徑尺
寸；
d)頂推錐棒3端部，使其由組合芯子內(nèi)脫除；
e)將瓣一7、瓣四10向著軸心線方向輕推，并依次從下方取出；
f)將瓣二8、瓣三9向著軸心線方向輕推，并依次從下方取出；
g)取下螺母即可得壓坯；
h)燒結壓坯得到完整的內(nèi)圓上帶大螺旋凸骨或凹槽產(chǎn)品的成品。
本發(fā)明的內(nèi)圓帶大螺旋的硬質(zhì)合金產(chǎn)品壓模及成形方法的有益效果
1.采用等靜壓方式解決了壓坯的有效成形；
2.采用特殊組合芯桿解決了壓坯成形后壓坯上的大螺旋凸骨或凹槽不遭破壞而輕松脫模這一技術問題；
3.在很大程度上提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低了產(chǎn)品生產(chǎn)成本；
4.本發(fā)明的技術特性，可以廣泛用于壓坯加工不容易實現(xiàn)或燒結后產(chǎn)品后加工不容易實現(xiàn)或加工成本太高的硬質(zhì)合金內(nèi)圓上具有其它特殊形狀產(chǎn)品的直接壓制成形方法。


圖1現(xiàn)有產(chǎn)品模壓成形示意圖
圖2本發(fā)明產(chǎn)品內(nèi)圓帶大螺旋凸骨的立體剖切示意圖
圖3本發(fā)明產(chǎn)品內(nèi)圓帶大螺旋凹槽的立體剖切示意圖
圖4本發(fā)明內(nèi)圓帶大螺旋的硬質(zhì)合金產(chǎn)品壓模頂部橫向剖切示意圖
圖5本發(fā)明立體示意圖
圖6本發(fā)明等靜壓壓制縱向剖切示意圖
圖7本發(fā)明取掉瓣一 7、瓣四10立體示意圖
圖8本發(fā)明取掉瓣一 7、瓣四10立體剖切示意圖
圖9本發(fā)明制得的內(nèi)圓上帶大螺旋凸骨產(chǎn)品立體剖切示意圖
圖10本發(fā)明制得的內(nèi)圓上帶大螺旋凹槽產(chǎn)品一立體剖切示意圖
圖11本發(fā)明制得的內(nèi)圓上帶大螺旋凹槽產(chǎn)品二立體剖切示意圖
圖中標號說明
1端蓋、2組合芯桿、3錐棒、4螺母、5.硬質(zhì)合金粉料、6.橡膠套、7瓣一、8瓣二、9瓣三、10瓣四、F壓力
具體實施例方式實施例1
參見圖9所示，產(chǎn)品規(guī)格為外徑D=45，內(nèi)徑d=35，高度H=30，內(nèi)圓上有一大螺旋凸骨，螺旋凸骨半徑r=5，螺旋凸骨h=2，螺距S=30，收縮系數(shù)K=L 2。按收縮系數(shù)同比例放大得
外徑D=M，內(nèi)徑d=42，高度H=36，內(nèi)圓上有一大螺旋凸骨，螺旋凸骨半徑r=6，螺旋凸骨 h=2. 4，螺距 S=36。用此尺寸按上述方法制造加工出組合芯桿。壓制完成后，在車床上用頂尖頂住錐棒大端、三爪夾住螺母車加工壓坯到所需外徑尺寸，而后取出錐棒、再依次取出組合芯子瓣一 7、瓣二 8、瓣三9和瓣四10，從而制得硬質(zhì)合金內(nèi)圓上帶大螺旋凸骨產(chǎn)品的完好壓坯，燒結成形后得到合格產(chǎn)品。
實施例2
參見圖10所示，產(chǎn)品規(guī)格為外徑D=L 8英寸，內(nèi)徑d=l. 35英寸，高度H=2英寸，內(nèi)圓上有一大螺旋凹槽，螺旋凹槽半徑r=0. 2英寸，螺旋凹槽深h=0. 1英寸，螺距S=I英寸，收縮系數(shù)K=L 2。按收縮系數(shù)同比例放大得
外徑D=2. 16，內(nèi)徑d=l. 62，高度H=2. 4，內(nèi)圓上有一大螺旋凹槽，螺旋凹槽半徑r=0. 24， 螺旋凸骨h=0. 12，螺距S=2. 4。用此尺寸按上述方法制造加工出組合芯桿。壓制完成后，在車床上用頂尖頂住錐棒大端、三爪夾住螺母車加工壓坯到所需外徑尺寸，而后取出錐棒、再依次取出組合芯子瓣一 7、瓣二 8、瓣三9和瓣四10，從而制得硬質(zhì)合金內(nèi)圓上帶大螺旋凹槽產(chǎn)品的完好壓坯，燒結成形后得到合格產(chǎn)品。
實施例3
參見圖11所示，產(chǎn)品規(guī)格為外徑D=L 8英寸，內(nèi)徑d=l. 35英寸，高度H=2英寸，內(nèi)圓上有三大螺旋凹槽，螺旋凹槽半徑r=0. 2英寸，螺旋凹槽深h=0. 1英寸，螺距S=I英寸，收縮系數(shù)K=L 2。按收縮系數(shù)同比例放大得
外徑D=2. 16，內(nèi)徑d=l. 62，高度H=2. 4，內(nèi)圓上有一大螺旋凹槽，螺旋凹槽半徑r=0. 24， 螺旋凸骨h=0. 12，螺距S=2. 4。用此尺寸按上述方法制造加工出組合芯桿。壓制完成后，在車床上用頂尖頂住錐棒大端、三爪夾住螺母車加工壓坯到所需外徑尺寸，而后取出錐棒、再依次取出組合芯子瓣一 7、瓣二 8、瓣三9和瓣四10，從而制得硬質(zhì)合金內(nèi)圓上帶大螺旋凹槽產(chǎn)品的完好壓坯，燒結成形后得到合格產(chǎn)品。
權利要求
1.內(nèi)圓帶大螺旋的硬質(zhì)合金產(chǎn)品壓模，其特征在于由錐棒(3)、螺母(4)及組合芯子構成，其中組合芯子為帶錐狀內(nèi)孔的圓柱體，由沿圓周合圍排布的瓣一(7)、瓣二(8)、瓣三 (9)和瓣四(10)密合構成，內(nèi)孔錐度為壙8°，組合芯子外周設有凸骨或凹槽；錐棒(3)套設于組合芯子內(nèi)，組合芯子上下端部外圓設有螺紋，并分別套設螺母(4)。
2.根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)圓帶大螺旋的硬質(zhì)合金產(chǎn)品壓模，其特征在于所述瓣一 (7)、瓣二(8)、瓣三(9)和瓣四(10)為將組合芯子沿軸向剖切而成；其中瓣一(7)通過對稱兩條切分線剖切而成，切分線一的一個端點在組合芯子內(nèi)圓線與軸心線Y軸成30°夾角線的相交點上，過該端點作一條與軸心線X軸成廣3°夾角且向X軸靠攏傾斜的直線，該直線即為切分線一，切分線二與切分線一以軸心線X軸為中心軸線對稱排列；瓣四(10)與瓣一 (7)以軸心線Y軸為中心軸線對稱排列；瓣三(9)和瓣二(8)以軸心線X軸為中心軸線對稱排列。
3.根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)圓帶大螺旋的硬質(zhì)合金產(chǎn)品壓模，其特征在于所述錐棒 (3)的錐度、高度與和大小與組合芯子的錐狀內(nèi)孔相一致。
4.內(nèi)圓帶大螺旋的硬質(zhì)合金產(chǎn)品壓模成形方法，其特征在于包括如下步驟a)將瓣一(7)、瓣二(8)、瓣三(9)和瓣四(10)四件拼合套在錐棒(3)上并用上下兩個螺母緊固成為一整體結構的組合芯桿(2)；b)將前述組合芯桿(2)裝入端蓋(1)及橡膠套內(nèi)(6 )并填入硬質(zhì)合金粉料(5 )，放入等靜壓設備液壓缸內(nèi)壓制；c)靜壓壓制完成后，將組合芯桿(2)和壓坯從橡膠套(6 )內(nèi)取出，并加工壓坯至所需外徑尺寸；d)頂推錐棒(3)端部，使其由組合芯子內(nèi)脫除；e)將瓣一(7)、瓣四(10)向著軸心線方向輕推，并依次從下方取出；f)將瓣二(8)、瓣三(9)向著軸心線方向輕推，并依次從下方取出；f)取下螺母即可得壓坯；h)燒結壓坯得到完整的內(nèi)圓上帶大螺旋凸骨或凹槽產(chǎn)品的成品。
全文摘要
本發(fā)明的內(nèi)圓帶大螺旋的硬質(zhì)合金產(chǎn)品壓模及成形方法，涉及合金制造技術領域，旨在解決現(xiàn)有硬質(zhì)合金內(nèi)圓上帶大螺旋凸骨、凹槽產(chǎn)品無法直接壓制成形等技術問題。本發(fā)明的內(nèi)圓帶大螺旋的硬質(zhì)合金產(chǎn)品壓模由錐棒(3)、螺母(4)及組合芯子構成，其中組合芯子為帶錐狀內(nèi)孔的圓柱體，由沿圓周合圍排布的瓣一(7)、瓣二(8)、瓣三(9)和瓣四(10)密合構成，內(nèi)孔錐度為4~8°，組合芯子外周設有凸骨或凹槽；錐棒(3)套設于組合芯子內(nèi)，組合芯子上下端部外圓設有螺紋，并分別套設有螺母(4)。
文檔編號B22F3/03GK102398031SQ20111032312
公開日2012年4月4日 申請日期2011年10月22日 優(yōu)先權日2011年10月22日
發(fā)明者田榮周, 谷畝 申請人:四川科力特硬質(zhì)合金股份有限公司