一种永磁铁氧体磁瓦硬质合金模具及其装配方法与流程

文档序号:11507658阅读:464来源:国知局
一种永磁铁氧体磁瓦硬质合金模具及其装配方法与流程

本发明涉及合金模具技术领域,尤其是涉及一种永磁铁氧体磁瓦硬质合金模具及其装配方法。



背景技术:

永磁铁氧体磁瓦呈弧形,一般用定型模具压制成型。磁瓦的原料颗粒(fe3o4及fe2o3粉末)硬度较高,因而其模具耐磨性要求较高,模具的模腔普遍采用无磁硬质合金(wc085)。

无磁硬质合金成本较高(550~700元/kg),硬度在hra80~90。因此设计模具的凹模时仅型腔部位用无磁硬质合金,凹模模块用无磁不锈钢,将合金镶嵌于凹模模块中。

目前公知的永磁铁氧体硬质合金模具镶嵌方法是采用将不锈钢凹模基体孔加工成小于硬质合金0.2~0.3%的尺寸。利用不锈钢的热膨胀系数较大的特点(0.016mm·m-1·℃-1),将不锈钢用高温电炉加热基体孔膨胀,合金镶嵌于其中,冷却收缩后靠过盈量固定合金。因合金硬度高、脆性大,不锈钢热胀冷缩稳定性差,合金与凹模基体孔过盈量计算值与实际误差较大,而且高温电炉对升温均匀性也不高,使各个腔体的过盈配合不一致。若实际过盈量偏大,镶嵌后合金应力大,易产生裂纹而导致模具报废;若实际过盈量偏小,镶嵌后合金在凹模基体中容易松动脱落,模具无法使用。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明提供了一种过盈量合适、镶嵌装配后不易松动脱落的永磁铁氧体磁瓦硬质合金模具;

本发明还提供了一种能够实现上述目的的永磁铁氧体磁瓦硬质合金模具的装配方法。

为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:

一种永磁铁氧体磁瓦硬质合金模具,其包括凹模基体和合金型腔,凹模基体中间开有一个通孔,通孔为台阶孔,台阶深度为5~10mm,大孔比小孔大3~5mm;合金型腔的形状与凹模基体中的通孔相配套,合金型腔的中间设有腔体,合金型腔上端外侧设有与台阶孔配套的凸起,型腔的尺寸比台阶孔的尺寸大0.01~0.03mm。

本发明中的硬质合金模具由在外的凹模基体和镶嵌在凹模基体中的合金型腔组成,本发明中用极小的过盈配合镶嵌合金型腔,并用合金型腔台阶结构,既避免了合金型腔镶嵌因过盈量大造成损坏,也规避了合金型腔镶嵌因过盈量小而导致合金松动。

作为优选,凹模基体由无磁不锈钢制成,合金型腔由无磁硬质合金制成。

一种永磁铁氧体磁瓦硬质合金模具的装配方法,包括以下步骤:

a)向电加热箱中加入装配液并加热至80~160℃;

b)将凹模基体放入加热后的装配液中,静置30~60分钟;

c)将合金型腔置于凹模基体上,静置1~5分钟后取出,冷却至室温并除去装配液后制得永磁铁氧体磁瓦硬质合金模具。

作为优选,步骤c中,合金型腔置于凹模基体上后,向装配液中加压,使装配液内的压强为0.1~1mpa。

本发明还采用在加热后的液体浴(装配液)中进行合金型腔的镶嵌,也避免了不锈钢凹模基体因加热导致其基体孔的过大收缩变化,提高了模具精度与质量。此外采用热得液体浴进行镶嵌组装可以避免如现有技术电炉加热因受热不均匀造成过盈配合不一致,进而导致镶嵌组装不成功甚至损坏模具的问题,在经加热处理后的液体浴中,温度更加的均匀和稳定,能更好的避免外界环境对装配时温度的影响;同时,在组装过程中,对液体浴稍加压力即可实现多方向并各向均匀的装配压力,能够更好并有效地完成装配。

作为优选,装配液为水或装配油。

装配液可选用水和经配制而得的装配油,用水作为装配液的优点是成本低廉容易获得,并且常压下水浴的温度最高为100℃,容易控制,但是用水作为装配液也具有相应的缺点,可能会造成模具的锈蚀(虽然可能性较低),另外就是水浴常压下最高温度只有100℃,对于需要完成更大过盈量时的装配难以达到合适的处理温度,此时具有更宽处理温度并且不会对模具产生锈蚀的装配油油浴也成为一种可能的选择,甚至在某些时刻成为更好的选择。

作为优选,装配油由以下重量份的组分组成:

合成油100份,粘度调节剂4~8份,抗氧化剂1~2份,抗乳化剂2.5~5.5份,防锈剂3~6份。

本发明中的装配油选用合成油作为基体,与矿物油相比较,合成油具有更稳定的更均一的成分,性能也相应的更加的稳定,但是由于合成油具有较高的粘度,因此需要添加粘度调节剂降低合成油的粘度以适应模具装配时装配油的粘度要求,为更好的保证装配油的稳定性和耐久使用性能,在其中加入一定量的抗氧化剂和抗乳化剂,降低装配油变质和乳化的风险,同时为了保证在装配油中模具不发生锈蚀加入一定量的防锈剂。由装配油作为装配液还有另外一个优点,即其可以润滑模具中凹模基体和合金型腔,使的装配更加的容易和快速;而装配油也能提供一个更宽的装配温度范围。

作为优选,粘度调节剂为石蜡、聚丙烯蜡、聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡中的至少一种。

作为优选,抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚或4,4-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)中的至少一种。

作为优选,抗乳化剂为聚氧丙烯聚氧乙烯丙二醇醚或聚氧乙烯聚氧丙烯中的至少一种。

作为优选,防锈剂为石油磺酸钡、棕榈酸甲酯或油酸钾中的至少一种。

因此,本发明具有以下有益效果:

(1)本发明中的硬质合金模具采用极小的过盈配合装配,既不会损坏合金模具,也不会造成合金模具的脱落;

(2)本发明在装配液中进行凹模基体和合金型腔的装配,使得装配时温度更稳定,装配压力更均匀。

附图说明

图1为本发明永磁铁氧体磁瓦硬质合金模具的一种示意图;

图2为本发明永磁铁氧体磁瓦硬质合金模具凹模基体的一种示意图;

图3为本发明永磁铁氧体磁瓦硬质合金模具合金型腔的一种示意图;

图4为本发明永磁铁氧体磁瓦硬质合金模具的一种装配示意图;

图中:凹模基体1,合金型腔2,通孔3,台阶4,腔体5,凸起6,电加热箱11,装配液12,装配台13。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。

显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1~4所述,一种永磁铁氧体磁瓦硬质合金模具,其包括凹模基体1和合金型腔2,凹模基体中间开有一个通孔3,通孔为台阶孔,台阶4深度为7mm,大孔比小孔大4mm;合金型腔的形状与凹模基体中的通孔相配套,合金型腔的中间设有腔体5,合金型腔上端外侧设有与台阶孔配套的凸起6,型腔的尺寸比台阶孔的尺寸大0.02mm;凹模基体由无磁不锈钢制成,合金型腔由无磁硬质合金制成。

一种永磁铁氧体磁瓦硬质合金模具的装配方法,包括以下步骤:

a)向电加热箱中加入水并加热至100℃;

b)将凹模基体放入加热后的水中,静置40分钟;

c)将合金型腔置于凹模基体上,向水中加压,使水中的压强为0.5mpa,静置4分钟后取出,冷却至室温并干燥除去水制得永磁铁氧体磁瓦硬质合金模具。

实施例2

如图1~4所述,一种永磁铁氧体磁瓦硬质合金模具,其包括凹模基体1和合金型腔2,凹模基体中间开有一个通孔3,通孔为台阶孔,台阶4深度为5mm,大孔比小孔大3mm;合金型腔的形状与凹模基体中的通孔相配套,合金型腔的中间设有腔体5,合金型腔上端外侧设有与台阶孔配套的凸起6,型腔的尺寸比台阶孔的尺寸大0.01mm;凹模基体由无磁不锈钢制成,合金型腔由无磁硬质合金制成。

一种永磁铁氧体磁瓦硬质合金模具的装配方法,包括以下步骤:

a)向电加热箱中加入装配油并加热至80℃;

b)将凹模基体放入加热后的装配油中,静置30分钟;

c)将合金型腔置于凹模基体上,向装配油中加压,使装配油内的压强为0.1mpa,静置1~5分钟后取出,冷却至室温并除去装配油后制得永磁铁氧体磁瓦硬质合金模具;

其中,装配油由以下重量份的组分组成:

合成油100份,粘度调节剂4份,抗氧化剂1份,抗乳化剂2.5份,防锈剂3份;粘度调节剂为石蜡,抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚,抗乳化剂为聚氧丙烯聚氧乙烯丙二醇醚,防锈剂为石油磺酸钡。

实施例3

如图1~4所述,一种永磁铁氧体磁瓦硬质合金模具,其包括凹模基体1和合金型腔2,凹模基体中间开有一个通孔3,通孔为台阶孔,台阶4深度为6mm,大孔比小孔大4mm;合金型腔的形状与凹模基体中的通孔相配套,合金型腔的中间设有腔体5,合金型腔上端外侧设有与台阶孔配套的凸起6,型腔的尺寸比台阶孔的尺寸大0.015mm;凹模基体由无磁不锈钢制成,合金型腔由无磁硬质合金制成。

一种永磁铁氧体磁瓦硬质合金模具的装配方法,包括以下步骤:

a)向电加热箱中加入装配油并加热至110℃;

b)将凹模基体放入加热后的装配油中,静置40分钟;

c)将合金型腔置于凹模基体上,向装配油中加压,使装配油内的压强为0.4mpa,静置2分钟后取出,冷却至室温并除去装配油后制得永磁铁氧体磁瓦硬质合金模具;

其中,装配油由以下重量份的组分组成:

合成油100份,粘度调节剂5份,抗氧化剂1.5份,抗乳化剂3.5份,防锈剂4份;粘度调节剂为聚丙烯蜡,抗氧化剂由2,6-二叔丁基对甲酚和4,4-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)按重量比1:0.5组成的混合物,抗乳化剂由聚氧丙烯聚氧乙烯丙二醇醚和聚氧乙烯聚氧丙烯按重量比1:0.3组成的混合物,防锈剂为棕榈酸甲酯。

实施例4

如图1~4所述,一种永磁铁氧体磁瓦硬质合金模具,其包括凹模基体1和合金型腔2,凹模基体中间开有一个通孔3,通孔为台阶孔,台阶4深度为8mm,大孔比小孔大4mm;合金型腔的形状与凹模基体中的通孔相配套,合金型腔的中间设有腔体5,合金型腔上端外侧设有与台阶孔配套的凸起6,型腔的尺寸比台阶孔的尺寸大0.025mm;凹模基体由无磁不锈钢制成,合金型腔由无磁硬质合金制成。

一种永磁铁氧体磁瓦硬质合金模具的装配方法,包括以下步骤:

a)向电加热箱中加入装配油并加热至140℃;

b)将凹模基体放入加热后的装配油中,静置50分钟;

c)将合金型腔置于凹模基体上,向装配油中加压,使装配油内的压强为0.7mpa,静置4分钟后取出,冷却至室温并除去装配油后制得永磁铁氧体磁瓦硬质合金模具;

其中,装配油由以下重量份的组分组成:

合成油100份,粘度调节剂6份,抗氧化剂1.5份,抗乳化剂4.5份,防锈剂5份;粘度调节剂由聚乙烯蜡和氧化聚乙烯蜡按重量比0.3:1组成的混合物,抗氧化剂由2,6-二叔丁基对甲酚和4,4-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)按重量比1:2组成的混合物,抗乳化剂由聚氧丙烯聚氧乙烯丙二醇醚和聚氧乙烯聚氧丙烯按重量比1:3组成的混合物,防锈剂由石油磺酸钡、棕榈酸甲酯和油酸钾按重量比1:1.5:0.8组成的混合物。

实施例5

如图1~4所述,一种永磁铁氧体磁瓦硬质合金模具,其包括凹模基体1和合金型腔2,凹模基体中间开有一个通孔3,通孔为台阶孔,台阶4深度为10mm,大孔比小孔大5mm;合金型腔的形状与凹模基体中的通孔相配套,合金型腔的中间设有腔体5,合金型腔上端外侧设有与台阶孔配套的凸起6,型腔的尺寸比台阶孔的尺寸大0.03mm;凹模基体由无磁不锈钢制成,合金型腔由无磁硬质合金制成。

一种永磁铁氧体磁瓦硬质合金模具的装配方法,包括以下步骤:

a)向电加热箱中加入装配油并加热至160℃;

b)将凹模基体放入加热后的装配油中,静置30~60分钟;

c)将合金型腔置于凹模基体上,向装配油中加压,使装配油内的压强为1mpa,静置5分钟后取出,冷却至室温并除去装配油后制得永磁铁氧体磁瓦硬质合金模具;

其中,装配油由以下重量份的组分组成:

合成油100份,粘度调节剂8份,抗氧化剂2份,抗乳化剂5.5份,防锈剂6份;粘度调节剂为氧化聚乙烯蜡,抗氧化剂为4,4-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚),抗乳化剂为聚氧乙烯聚氧丙烯,防锈剂为油酸钾。

上述实施例中,装配时在电加热水箱中放置装配台,以方便固定模具。

由上述实施例获得的永磁铁氧体磁瓦硬质合金模具良品率高,包括存在裂纹和易松动造成脱落在内的不良率低于3%;并且获得的合金模具具有更长的有效使用寿命。

应当理解的是,对于本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

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