[发明专利]控制硬质合金喇叭状材料烧结变形的异形舟皿

说明书

技术领域

本发明涉及硬质合金制造技术领域，特别是控制硬质合金喇叭状材料烧结变形的异形舟皿。

 

背景技术

硬质合金产品制造工艺主要由混合料制备、成形和烧结三个部分组成。引起毛坯烧结变形的主要因素有压坯各部位密度均匀性和压坯烧结装舟摆放方式。压坯各部位密度不同，压坯烧结各部位收缩系数就不同。喇叭状喷嘴长管材压坯成型方法通常是采用挤压和等静压压制，再经车加工成喇叭状喷嘴长管材压坯。挤压和等静压成型方式压坯各部位密度基本一致，各部位收缩系数基本一致，由压坯密度不同引起的烧结变形可以忽略。烧结前成形压坯的孔隙率在40~50%之间，烧结成最终产品毛坯（说明：硬质合金产品烧结前称压坯，烧结出炉时称毛坯，毛坯加工后称成品）时会发生巨大的收缩；硬质合金的烧结属液相烧结，粘结相金属Co或Ni所占体积在10~35%之间，在1400⁰C左右高温烧结时，粘结相会成为一种半熔状态的液体；压坯放在石墨舟皿上进行烧结，石墨舟皿的平放很难达到绝对水平。喇叭状喷嘴长管材烧结时，如果采用压坯一端接触舟板的常规直立式摆放，由于前述三个因素的影响产品很容易发生弯曲变形。长期以来业内都采用如图1所示靠合金自重悬直方式来进行烧结，这样虽然排除了上述不利因素，但在装舟时压坯横切面一圈圆与石墨皿相接触，压坯易左右摇摆，操作工人很难将压坯装垂直，故烧结出来的产品弯曲变形大；且在烧结冷却收缩过程中一圈圆与石墨舟皿相接，在重力作用下，喇叭状表面会出现收缩拉伤痕迹。虽然经过反复整形烧结可以减小一定的弯曲度，反复烧结除生产成本增加外还会影响材质的性能。采用什么方法一次性烧结来控制喇叭状喷嘴长管材产品的弯曲变形是业内尚未解决的难题。

 

发明内容

本发明旨在解决现有硬质合金带喇叭状喷嘴长管材、棒材烧结过程中存在弯曲变形等技术问题，以提供一种能实现烧结全过程喇叭嘴部位双卡位四母线夹持支撑来控制硬质合金带喇叭状喷嘴长管、棒材烧结弯曲变形的异形舟皿。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的控制硬质合金喇叭状材料烧结变形的异形舟皿，由两个V型开口角度相同且相对接合的V型舟皿3和一个石墨舟皿垫板4组合构成，两个V型舟皿3的中部均设有V形槽，两个V型舟皿3相对接合形成的方形锥台状空腔与设于石墨舟皿垫板4中部的圆孔相贯通，两者之轴中心线相重合；石墨舟皿垫板4上的圆孔直径大于压坯小头直径；V形槽的V型底线与V型舟皿3的侧平面A形成角度γ； V型槽的开口角度在轴向垂直投影方向角度为2α，2α的角平分线在轴向垂直方向的投影重合并与V型舟皿3的侧平面A垂直。

本发明的控制硬质合金喇叭状材料烧结变形的异形舟皿，其中所述V形槽的V形底线与V型舟皿3的侧平面形成角度γ与产品二分之一锥度角β二者之间满足如下关系式：

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本发明的控制硬质合金喇叭状材料烧结变形的异形舟皿，其中所述V形槽的V型底线法向投影方向的二分之一角θ与V型舟皿3侧平面形成角度γ二者之间满足如下关系式：

tgθ=1/ Cosγ。

本发明的控制硬质合金喇叭状材料烧结变形的异形舟皿，其中所述二个V型舟皿3和石墨舟皿垫板4为一工件组，异形舟皿由数个前述的工件组纵向和/或横向排列构成。

 

本发明控制硬质合金喇叭状材料烧结变形的异形舟皿的有益效果：

1．实现了烧结收缩全过程喇叭状喷嘴锥度部分轴向四母线双卡位支撑，合金自重悬直，能够很好的控制弯曲变形。

2．选择控制硬质合金喇叭状材料烧结变形的异形舟皿只与喇叭嘴产品锥度有关，与规格和尺寸大小无关，即只要锥度相同的产品都可用同一舟皿来烧结。

3．选择控制硬质合金喇叭状材料烧结变形的异形舟皿与混合料的收缩性能无关，不同混合料相同锥度的产品都可以用同一舟皿烧结。

 

附图说明

图1 传统装舟烧结示意图

图2 本发明压坯装舟状态的立体剖切示意图

图3 本发明立体示意图

图4 本发明压坯装舟状态主视剖切图

图5 本发明压坯装舟状态府视图

图6本发明异形舟皿AV型底线法向投影主视图

图7本发明异形舟皿AV型底线法向投影左视剖切图

图8本发明异形舟皿AV型底线法向投影府视图

图9喇叭嘴产品示意图

图中标号说明：