一种防止硬质合金薄壁圆环产品烧结变形的工艺的制作方法

本发明涉及硬质合金生产制造领域，具体涉及一种防止硬质合金薄壁圆环产品烧结变形的工艺。

背景技术：

硬质合金薄壁圆环类产品1由于壁厚较薄，在采用传统的烧结方式烧结时，由于受重力和料盘摩擦力的作用，易产生烧结变形，主要变形形式为：合金产品1的底部靠近料盘的一端不能完全收缩，具体变形示意图如图1所示。

为减少烧结变形的影响，有时采用内衬石墨衬芯2烧结的方式（见图2），这种方法能一定程度上减小产品1烧结变形的程度，但烧结变形的现象仍然存在，如图3所示。为保证烧结后的产品1毛坯磨削后尺寸能满足产品要求，只能加大内外圆磨削余量，直接导致加工成本高，材料损失多。

因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本发明所要研究解决的课题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种防止硬质合金薄壁圆环产品烧结变形的工艺。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种防止硬质合金薄壁圆环产品烧结变形的工艺，包括以下步骤：

步骤一、设计一料盘，于该料盘的上表面水平开设有一凹槽，该凹槽的上部敞口，且该凹槽的圆弧半径大于待烧结的产品软坯的外圆半径；

步骤二、于所述凹槽中涂布一层防粘涂料，并将产品软坯水平横卧放置于所述凹槽中，再于产品软坯的圆柱内腔中涂布一层所述防粘涂料；

步骤三、将一内衬石墨水平放置于所述产品软坯的圆柱内腔中，该内衬石墨呈圆柱状，其直径小于产品软坯的圆柱内腔直径；

步骤四、将放置有所述内衬石墨的产品软坯连同所述料盘一并放入一烧结炉中进行煅烧，煅烧温度为1380~1440°c，煅烧时间为20~30小时；

步骤五、煅烧结束后，将放置有产品的所述料盘取出，并冷却至室温；

步骤六、将烧结完的产品连同所述内衬石墨一并从料盘上取下，再将内衬石墨从产品的圆柱内腔中取出，完成整个制备过程。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1．上述方案中，于步骤一中，所述凹槽的圆弧半径与所述产品软坯的外圆半径比为1:1~1:3。

2．上述方案中，于步骤二中，所述防粘涂料的组分包括炭黑、聚乙二醇；

所述防粘涂料的涂布厚度为0.1~0.15mm。

3．上述方案中，于步骤三中，所述内衬石墨的直径与所述产品软坯的圆柱内腔的直径之比为0.75:1~0.85:1。

4．上述方案中，于步骤五中，将内衬石墨从产品的圆柱内腔中取出采用的设备为四柱液压机。

本发明的工作原理及优点如下：

本发明一种防止硬质合金薄壁圆环产品烧结变形的工艺，包括：一、设计一料盘，上表面水平开设凹槽，凹槽上部敞口且其圆弧半径大于产品软坯外圆半径；二、于凹槽中涂布防粘涂料，并将产品软坯水平横卧放置于凹槽中，再于产品软坯的圆柱内腔中涂布防粘涂料；三、将内衬石墨水平放置于圆柱内腔中，内衬石墨的直径小于圆柱内腔直径；四、将放置有内衬石墨的产品软坯连同料盘一并煅烧，煅烧温度为1380~1440°c，时间为20~30小时；五、煅烧结束后，将放置有产品的料盘取出并冷却；六、将产品连同内衬石墨从料盘上取下，再将内衬石墨取出，完成制备。

相比现有技术而言，本发明在烧结同一规格薄壁圆环产品时，比改进前的烧结变形量减少30~80%，具有提升产品质量以及降低生产成本的优点。

附图说明

附图1为传统烧结方式烧结之后的产品示意图；

附图2为采用石墨衬芯的烧结方式烧结前示意图；

附图3为采用石墨衬芯的烧结方式烧结后示意图；

附图4为本发明实施例烧结前示意图；

附图5为本发明实施例烧结后示意图。

以上附图中：1．产品；2．石墨衬芯；3．料盘；4．凹槽；5．产品软坯；6．圆柱内腔；7．内衬石墨；8．产品。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：以下将以图式及详细叙述对本案进行清楚说明，任何本领域技术人员在了解本案的实施例后，当可由本案所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本案的精神与范围。

本文的用语只为描述特定实施例，而无意为本案的限制。单数形式如“一”、“这”、“此”、“本”以及“该”，如本文所用，同样也包含复数形式。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

关于本文中所使用的用词（terms），除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在本案内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本案的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本案之描述上额外的引导。

参见附图4、5所示，一种防止硬质合金薄壁圆环产品烧结变形的工艺，包括以下步骤：

步骤一、设计一料盘3，于该料盘3的上表面水平开设有一凹槽4，该凹槽4的上部敞口，且该凹槽4的圆弧半径大于待烧结的产品软坯5的外圆半径；

优选的，所述凹槽4的圆弧半径与所述产品软坯5的外圆半径比为1:1~1:3。如圆弧半径过小，则产品软坯5无法完全放入凹槽4；如圆弧半径过大，则浪费料盘3和烧结空间。

步骤二、于所述凹槽4中涂布一层防粘涂料，并将产品软坯5水平横卧放置于所述凹槽4中，再于产品软坯5的圆柱内腔6中涂布一层所述防粘涂料；

优选的，所述防粘涂料的组分包括炭黑、聚乙二醇；所述防粘涂料的涂布厚度为0.1~0.15mm。

步骤三、将一内衬石墨7水平放置于所述产品软坯5的圆柱内腔6中，该内衬石墨7呈圆柱状，其直径小于产品软坯5的圆柱内腔6直径；

优选的，所述内衬石墨的直径与所述产品软坯的圆柱内腔的直径之比为0.75:1~0.85:1。

步骤四、将放置有所述内衬石墨7的产品软坯5连同所述料盘3一并放入一烧结炉中进行煅烧，煅烧温度为1380~1440°c，煅烧时间为20~30小时；

步骤五、煅烧结束后，将放置有产品8的所述料盘3取出，并冷却至室温；

此时圆环产品8的内侧壁贴合所述内衬石墨7的外周壁，圆环产品8的外周壁贴合所述料盘3的凹槽4。

步骤六、将烧结完的产品8连同所述内衬石墨7一并从料盘3上取下，再将内衬石墨7从产品8的圆柱内腔6中取出，完成整个制备过程。

其中，于步骤五中，将内衬石墨7从产品8的圆柱内腔6中取出采用的设备为四柱液压机，或者是其它同类功能的压力设备。

相比现有技术而言，本发明在烧结同一规格薄壁圆环产品时，比改进前的烧结变形量减少30~80%，具有提升产品质量以及降低生产成本的优点。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种防止硬质合金薄壁圆环产品烧结变形的工艺，其特征在于：

包括以下步骤：

步骤一、设计一料盘，于该料盘的上表面水平开设有一凹槽，该凹槽的上部敞口，且该凹槽的圆弧半径大于待烧结的产品软坯的外圆半径；

步骤二、于所述凹槽中涂布一层防粘涂料，并将产品软坯水平横卧放置于所述凹槽中，再于产品软坯的圆柱内腔中涂布一层所述防粘涂料；

步骤三、将一内衬石墨水平放置于所述产品软坯的圆柱内腔中，该内衬石墨呈圆柱状，其直径小于产品软坯的圆柱内腔直径；

步骤四、将放置有所述内衬石墨的产品软坯连同所述料盘一并放入一烧结炉中进行煅烧，煅烧温度为1380~1440°c，煅烧时间为20~30小时；

步骤五、煅烧结束后，将放置有产品的所述料盘取出，并冷却至室温；

步骤六、将烧结完的产品连同所述内衬石墨一并从料盘上取下，再将内衬石墨从产品的圆柱内腔中取出，完成整个制备过程。

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：于步骤一中，所述凹槽的圆弧半径与所述产品软坯的外圆半径之比为1:1~1:3。

3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：于步骤二中，所述防粘涂料的组分包括炭黑、聚乙二醇；

所述防粘涂料的涂布厚度为0.1~0.15mm。

4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：于步骤三中，所述内衬石墨的直径与所述产品软坯的圆柱内腔的直径之比为0.75:1~0.85:1。

5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：于步骤五中，将内衬石墨从产品的圆柱内腔中取出采用的设备为四柱液压机。

技术总结
一种防止硬质合金薄壁圆环产品烧结变形的工艺，包括：一、设计一料盘，上表面水平开设凹槽，凹槽上部敞口且其圆弧半径大于产品软坯外圆半径；二、于凹槽中涂布防粘涂料，并将产品软坯水平横卧放置于凹槽中，再于产品软坯的圆柱内腔中涂布防粘涂料；三、将内衬石墨水平放置于圆柱内腔中，内衬石墨的直径小于圆柱内腔直径；四、将放置有内衬石墨的产品软坯连同料盘一并煅烧，煅烧温度为1380~1440°C，时间为20~30小时；五、煅烧结束后，将放置有产品软坯的料盘取出并冷却；六、将产品连同内衬石墨从料盘上取下，再将内衬石墨取出，完成制备。本发明在烧结同一规格薄壁圆环产品时，比改进前的烧结变形量减少30~80%，具有提升产品质量以及降低生产成本的优点。

技术研发人员：金璇
受保护的技术使用者：武汉新锐合金工具有限公司
技术研发日：2020.01.20
技术公布日：2020.06.09