一种钨钴硬质合金件的制备模具及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及硬质合金件加工技术领域，尤其涉及一种钨钴硬质合金件的制备模具及其制备方法。
【背景技术】
[0002]硬质合金是一种以难熔金属化合物(WC、TaC, TiC, NbC等)为基体，以过渡族金属(Co、Fe和Ni)为粘结相，采用粉末冶金方法制备的金属陶瓷工具材料；由于碳化物的熔点极高，即很难用熔铸等方法生产出来。作为一种工具和结构材料，硬质合金具有一系列优良的性能特点，具体为:1、具有很高的硬度和耐磨性，有良好的红硬性，在600°C时超过高速钢的常温硬度，在1000°C时超过碳钢的常温硬度；2、具有很高的弹性模量，常温下刚性好；3、具有较好的化学稳定性，某些牌号的硬质合金能耐酸碱腐蚀，甚至在高温下也不发生明显氧化；4、具有很高的抗压强度，可高达6000MPa ;5、导电系数及导热系数与铁、铁合金相当；6、低的热膨胀系数。
[0003]硬质合金以其高硬度、高抗弯强度和高性价比等优点，使得它多年来一直在金属切削、凿岩采掘、岩石钻孔、石料切割、金属成形模具及结构零件、耐磨零件和研磨用硬质颗粒、耐腐蚀材料等方面得到了广泛的应用。
[0004]作为一种重要的硬质合金类型，钨钴硬质合金应用也相当广泛；其中，对于钨钴硬质合金制品的生产工艺而言，其一般主要包括粉末的制取、混合料的制备、压制、烧结以及后处理等工艺步骤。钨钴硬质合金制品制造过程中的压制成形，是将混合料加工成为具有一定的密度、强度、形状、尺寸的压坯的工艺过程，钨钴硬质合金压坯各部分密度的相对均匀性、没有分层和裂纹现象，是保证烧结毛坯的几何形状和尺寸精度、减少废品的技术关键。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种钨钴硬质合金件的制备模具，该钨钴硬质合金件的制备模具设计新颖、压制效率高、结构简单。
[0006]本发明的另一目的在于提供一种钨钴硬质合金件的制备方法，该钨钴硬质合金件的制备方法能够有效地压制成型钨钴硬质合金件，操作简单。
[0007]为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。
[0008]一种钨钴硬质合金件的制备模具，包括有呈水平横向布置的安装底板，安装底板的上端侧装设有呈圆柱体形状且中心轴线沿着竖向延伸的成型圆柱体，成型圆柱体的下端面搭设于安装底板的上表面，成型圆柱体的芯部开设有沿着成型圆柱体的中心轴线延伸且上下完全贯穿的成型通孔；
成型圆柱体的下端部与安装底板之间装设有呈竖向布置的下固定凸模，安装底板上表面的中间位置开设有朝上开口的凸模安装孔，下固定凸模的下端部嵌插于安装底板的凸模安装孔内，下固定凸模的上端部延伸至安装底板的上端侧且嵌插于成型圆柱体的成型通孔下端部；
成型圆柱体的上端侧装设有呈圆环形状的辅助定位圆环以及呈竖向布置的上活动凸模，辅助定位圆环呈水平横向布置且辅助定位圆环的下端面搭设于成型圆柱体的上表面，上活动凸模嵌装于辅助定位圆环的中心孔内且上活动凸模的下端部嵌插于成型圆柱体的成型通孔上端部，上活动凸模的下表面、下固定凸模的上表面以及成型通孔的内壁共同围装成成型腔室；当成型腔室内填装有钨钴硬质合金粉末时，上活动凸模的上端部延伸至辅助定位圆环的上端侧；当成型腔室内的钨钴硬质合金粉末压制成型完毕后，上活动凸模的上端面与辅助定位圆环的上端面水平平齐。
[0009]其中，所述辅助定位圆环的外径值与所述成型圆柱体的外径值相等。
[0010]一种钨钴硬质合金件的制备方法，包括有以下工艺步骤，具体为:
a、将下固定凸模的下端部嵌插至安装底板的凸模安装孔内；
b、将成型圆柱体搭放于安装底板上表面并使得下固定凸模的上端部对准并嵌插至成型圆柱体的成型通孔下端部；
C、将钨钴硬质合金粉末从成型通孔的上开口处填装至成型腔室内；
d、待钨钴硬质合金粉末填装完毕后，将上活动凸模的下端部对准并嵌插至成型通孔的上端部；
e、将辅助定位圆环搭放于成型圆柱体的上表面，并使得辅助定位圆环的外圆周壁与成型圆柱体的外圆周壁对齐；
f、将填装有钨钴硬质合金粉末的整套模具搬移至冲压机的工作台，安装底板的下表面搭放于冲压机的工作台上表面，上活动凸模对准冲压机的冲头且上活动凸模位于冲压机的冲头正下方；
g、启动冲压机并使得冲压机的冲头朝下抵压上活动凸模，上活动凸模下移并将成型腔室内的钨钴硬质合金粉末压紧压实；
h、待上活动凸模的上端面与辅助定位圆环的上端面水平平齐时，控制冲压机的冲头上移并复位，钨钴硬质合金件压制完毕；
1、将辅助定位圆环从成型圆柱体的上表面移开；
j、待辅助定位圆环移开后，抬起成型圆柱体并反向倒置，上活动凸模、下固定凸模随成型圆柱体同步反向倒置，此时，上活动凸模位于成型圆柱体下方，下固定凸模位于成型圆柱体上方；
k、待成型圆柱体、上活动凸模、下固定凸模反向倒置到位后，将上活动凸模嵌插至安装底板的凸模安装孔内，且将辅助定位圆环搭放于反向倒置后的成型圆柱体上表面，并保证辅助定位圆环的外圆周壁与成型圆柱体的外圆周壁对齐；
1、再次启动冲压机并使得冲压机的冲头朝下抵压辅助定位圆环的上端面，辅助定位圆环下移，成型圆柱体在辅助定位圆环的驱动作用下朝下移动并逐渐退离已压制成型的钨钴硬质合金件；
m、待成型圆柱体抵靠于安装底板的上表面时，控制冲压机的冲头上移并复位，并将已压制成型的钨钴硬质合金件从模具中取出，脱模动作完毕。
[0011]本发明的有益效果为:本发明所述的一种钨钴硬质合金件的制备模具，其包括安装底板、成型圆柱体、下固定凸模、辅助定位圆环、上活动凸模，下固定凸模下端部嵌插于安装底板的凸模安装孔内，下固定凸模上端部嵌插至成型圆柱体的成型通孔下端部，上活动凸模下端部嵌插至成型通孔上端部，辅助定位圆环搭设于成型圆柱体上表面；通过上述结构设计，该钨钴硬质合金件的制备模具具有设计新颖、结构简单、压制效率高的优点，即能够有效地完成钨钴硬质合金件压制成型作业。
[0012]本发明的另一有益效果为:本发明所述的一种钨钴硬质合金件的制备方法，其包括以下工艺步骤:a、下固定凸模安装；b、成型圆柱体安装；c、填装鹤钴硬质合金粉末；d、上活动凸模安装；e、辅助定位圆环搭安装；f、将填装钨钴硬质合金粉末的整套模具搬移至冲压机的工作台；g、启动冲压机并使得上活动凸模将钨钴硬质合金粉末压紧压实；h、压制完毕，冲头上移复位、移开辅助定位圆环；j、反向倒置成型圆柱体；k、将上活动凸模嵌插至凸模安装孔内，且将辅助定位圆环搭放于反向倒置后的成型圆柱体上表面；1、启动冲压机并使得成型圆柱体逐渐退离已压制成型的钨钴硬质合金件；m、冲头上移复位，取出钨钴硬质合金件。通过上述工艺步骤设计，该钨钴硬质合金件的制备方法能够有效地压制成型钨钴硬质合金件，操作简单。
【附图说明】
[0013]下面利用附图来对本发明进行进一步的说明，但是附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。
[0014]图1为本发明的制备模具的结构示意图。
[0015]图2为本发明的制备模具的分解示意图。
[0016]图3为本发明的制备模具于压制时的结构示意图。
[0017]图4为本发明的制备模具于压制完毕后的结构示意图。
[0018]图5为本发明的制备模具于成型圆柱体退离已成型钨钴硬质合金件时的结构示意图。
[0019]图6为本发明的制备模具于成型圆柱体退离已成型钨钴硬质合金件后的结构示意图。
[0020]在图1至图6中包括有:
I一一安装底板 11一一凸模安装孔
2--成型圆柱体 21--成型通孔
3下固定凸模 4 辅助定位圆环 41——中心孔5——上活动凸模
6一一成型腔室 7—一钨钴硬质合金粉末 8——钨钴硬质合金件。
【具体实施方式】
[0021]下面结合具体的实施方式来对本发明进行说明。
[0022]实施例一，如图1至图6所示，一种钨钴硬质合金件的制备模具，包括有呈水平横向布置的安装底板1，安装底板I的上端侧装设有呈圆柱体形状且中心轴线沿着竖向延伸的成型圆柱体2，成型圆柱体2的下端面搭设于安装底板I的上表面，成型圆柱体2的芯部开设有沿着成型圆柱体2的中心轴线延伸且上下完全贯穿的成型通孔21。
[0023]进一步的，成型圆柱体2的下端部与安装底板I之间装设有呈竖向布置的下固定凸模3，安装底板I上表面的中间位置开设有朝上开口的凸模安装孔11，下固定凸模3的下端部嵌插于安装底板I的凸模安装孔11内，下固定凸模3的上端部延伸至安装底板I的上端侧且嵌插于成型圆柱体2的成型通孔21下端部。
[0024]更进一步的，成型圆柱体2的上端侧装设有呈圆环形状的辅助定位圆环4以及呈竖向布置的上活动凸模5，辅助定位圆环4呈水平横向布置且辅助定位圆环4的下端面搭设于成型圆柱体2的上表面，上活动凸模5嵌装于辅助定位圆环4的中心孔41内且上活动凸模5的下端部嵌插于成型圆柱体2的成型通孔21上端部，上活动凸模5的下表面、下固定凸模3的上表面以及成型通孔21的内壁共同围装成成型腔室6 ;当成型腔室6内填装有钨钴硬质合金粉末7时，上活动凸模5的上端部延伸至辅助定位圆环4的上端侧；当成型腔室6内的钨钴硬质合金粉末7压制成型完毕后，上活动凸模5的上端面与辅助定位圆环4的上端面水平平齐。
[0025]下面结合具体的动作过程来对本实施例一的制备模具进行详细的说明，具体为:先将下固定凸模3、成型圆柱体2安装于安装底板1，下固定凸模3的下端部嵌插至安装底板I的凸模安装孔11内，成型圆柱体2搭放于安装底板I上表面且下固定凸模3的上端部对准并嵌插至成型圆柱体2的成型通孔21下端部；而后将钨钴硬质合金粉末7从成型通孔21的上开口处填装至成型腔室6内，待钨钴硬质合金粉末7填装完毕后，将上活动凸模5的下端部对准