[發明專利]倒錐孔壓制工藝

有效

• 申請號: 201110007144.6
• 申請日: 2011-01-14
• 公開（公告）號: CN102581280A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 周光榮;周志光;萬正明;黃雁宇;胡志國;周宏華;陸安群
• 申請（專利權）人: 揚州海昌粉末冶金有限公司
• 主分類號: B22F3/16
• 分類號: B22F3/16;B22F3/24;B22F3/26
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 奚衡寶

技術領域

本發明涉及一種粉末冶金零件孔中間小、兩頭大的壓制方法。

背景技術

粉末冶金零件的機械性能取決于產品的密度及產品的制造精度，并與采用的原料、壓制、燒結、加工工藝、模具、設備等密切相關。根據普通模壓成形的特點，為了實現成形順利脫模，一般說來倒錐孔是無法直接成形的，否則產品在脫模過程中開裂。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能實現順利脫模，以實現倒錐孔直接壓制成形的倒錐孔壓制成形工藝。

本發明所采用的技術方案是：本發明按照以下步驟進行：

1)壓制成形：將物料放入模具的物料安放槽中，將成形芯棒作為下二模沖裝在下二模沖座上，并使用粉末移動桿將成形芯棒強制壓下的方法進行壓制，脫模方式采用段差式——即第一步是產品脫出中模時芯棒同步上升，第二步是芯棒從產品的內孔中強制拉出；

2)燒結：將上述壓制成形的坯塊放在保護氣氛為N₂氣保護氣的連續網袋式燒結爐中進行燒結；燒結爐各段溫度設定為：第一段500±5℃，第二段650±5℃，第三段800±5℃，第四段1120±5℃，第五段1120±5℃，第六段1120±5℃，冷卻段的水溫為30±5℃，燒結速度為130mm/分鐘，從進爐到出爐總時間3.0小時左右；

3)滲碳：將以上燒結品置于箱式C、N(碳氮)共滲爐滲碳淬火，滲碳淬火條件：滲碳淬火溫度是830℃，滲碳淬火時間為90分鐘，淬火油溫為100℃；

4)深冷：將滲碳好的產品經洗凈后置放在滲冷爐中，充液氮對爐膛冷卻，在180-190℃時冷卻25分鐘；

5)回火：將以上深冷好的產品經洗凈后置于箱式回火爐中進行回火，回火條件是：溫度為180±5℃，時間為120分鐘；

6)切削加工：無心磨實現外徑尺寸及形位精度，平面磨加工出平面，并實現尺寸及形位精度；

7)真空油浸：將產品置于真空油浸桶中，在真空度-0.1MPa以上的條件下油浸30分鐘，成品。

所述的模具包括成形中模、成形上模沖、成形下模沖、成形芯棒，所述芯棒在成形部位上端設計出一個0.03～0.05的脫模斜度。

本發明采用的物料以及各物料的質量百分比為：銅(Cu)2.0-2.5％；鉬(Mo)占1.3-1.5％；碳(C)占0.6-0.8％；硬脂酸鋅(ZnSt)占0.6-0.8％；其余為鐵(Fe)。

本發明獲得如下技術效果：本發明打破粉末冶金普通模壓成形傳統理念，利用粉末壓坯微量的彈性變形物理特性，實現孔倒錐孔(孔中間小)的直接成形方法。這種方法的使用減少生產工序，縮短生產周期，提高成品合格率，從而大大降低制造成本。

附圖說明

圖1是實現該發明的模具詳情圖。

圖中1為上沖、2為中模、3為下沖、4為芯棒。

具體實施方式

實施例一

本發明所采用的技術方案是：

1)模具設計：本產品實現的模具有成形中模、成形上模沖、成形下模沖、成形芯棒。成形中模、成形上模沖、成形下模沖的設計跟傳統工藝下的設計沒有什么變化，芯棒設計是在成形部位上端設計出一個0.03的脫模斜度，這種結構是為了芯棒從產品中脫出的過程中釋放應力，以避免產品開裂；

2)配料混合：將下列粉末混合均勻(以質量百分比計)，銅(Cu)占2.0％；鉬(Mo)占1.3％；碳(C)占0.6％；硬脂酸鋅(ZnSt)占0.6％；其余為鐵(Fe)；

3)壓制成形：模具的組立方式是實現直接成形的關鍵。將成形芯棒作為下二模沖裝在下二模沖座上，并使用粉末移動桿將成形芯棒強制壓下的方法進行壓制，脫模方式采用段差式——即第一步是產品脫出中模時芯棒同步上升，第二步是芯棒從產品的內孔中強制拉出(這些動作是瞬間連續完成的)；

4)燒結：將上述壓制成形的坯塊放在保護氣氛為N₂氣保護氣的連續網袋式燒結爐中進行燒結。燒結爐各段溫度設定為：第一段495℃，第二段645℃，第三段795℃，第四段1115℃，第五段1115℃，第六段1115℃。冷卻段的水溫為25℃，燒結速度為130mm/分鐘。從進爐到出爐總時間約3.0小時左右。

5)滲碳：滲碳目的是提高產品強度和硬度。將以上燒結品置于箱式C、N(碳氮)共滲爐滲碳淬火，滲碳淬火條件：滲碳淬火溫度是830℃，滲碳淬火時間為90分鐘，淬火油溫為100℃。