[發(fā)明專利]空心體金屬零件的加工方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710750058.1
• 申請(qǐng)日: 2017-08-28
• 公開（公告）號(hào): CN107511485A
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 攀枝花學(xué)院
• 主分類號(hào): B22F3/22
• 分類號(hào): B22F3/22;B22F3/11
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙)51124
• 代理人: 許澤偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬零件加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種空心體金屬零件的加工方法。

背景技術(shù)

金屬注射成型技術(shù)(Metal Injection Molding，簡稱MIM)是一種從塑料注射成型行業(yè)中引申出來的新型粉末冶金成型技術(shù)。眾所周知，塑料注射成型技術(shù)的生產(chǎn)價(jià)格低廉，能生產(chǎn)各種形狀復(fù)雜的產(chǎn)品，但塑料制品強(qiáng)度不高，為了改善其性能，可通過在塑料原料中添加金屬或陶瓷粉末來提高制品的強(qiáng)度和耐磨性。近年來，這一想法已經(jīng)發(fā)展演變?yōu)樽畲笙薅鹊锰岣吖腆w粒子的含量并且在隨后的燒結(jié)過程中完全除去粘結(jié)劑使成型后的坯件致密化，即是金屬注射成型技術(shù)。金屬注射成型的基本工藝步驟是：首先選取符合MIM要求的金屬粉末和粘結(jié)劑，在一定溫度下采用適當(dāng)?shù)姆椒▽⒔饘俜勰┖驼辰Y(jié)劑混合成均勻的喂料，然后經(jīng)過制粒后注射成型，獲得的成型坯經(jīng)過脫脂處理后燒結(jié)致密化得到成品。

粉末注射成型技術(shù)具有能夠一次成型出形狀復(fù)雜的工件、尺寸精度高、易于實(shí)現(xiàn)高效率自動(dòng)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，特別適合大批量制造形狀復(fù)雜、高精度、高性能的小型機(jī)械零件，已成為快速發(fā)展的新工藝。但目前金屬注射成型技術(shù)基本上都用于生產(chǎn)小型的實(shí)心機(jī)械零部件，而對(duì)于空心體的金屬零件生產(chǎn)存在以下問題：由于對(duì)于空心體零件為空心的，采用粉末注射成型技術(shù)制備還未突破關(guān)鍵技術(shù)，不能直接成型，只能采用傳統(tǒng)的工藝，傳統(tǒng)的工藝生產(chǎn)出的空心體零件容易出現(xiàn)裂紋、變形，甚至無法成型，嚴(yán)重影響燒結(jié)制品品質(zhì)，廢品率過高、生產(chǎn)效率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種空心體金屬零件的加工方法，生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)良好、合格率高。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的空心體金屬零件的加工方法，包括如下步驟：

a、根據(jù)待加工零件的圖紙，將零件分成多個(gè)子部件，并分別繪制每個(gè)子部件的圖紙；

b、根據(jù)各個(gè)子部件的圖紙，分別制作對(duì)應(yīng)的模具；

c、將金屬粉末和粘結(jié)劑混合均勻，然后制備成喂料顆粒；

d、利用注塑成型機(jī)將喂料顆粒注射到各個(gè)模具中，形成對(duì)應(yīng)的子部件坯件；

e、將各個(gè)子部件坯件通過焊接連接起來，從而構(gòu)成零件坯件；

f、將零件坯件放入燒結(jié)爐中進(jìn)行脫脂燒結(jié)，燒結(jié)完成得到成品。

進(jìn)一步的是，待加工零件的形狀為軸對(duì)稱形，以待加工零件的對(duì)稱軸為中心軸，分為相同的兩個(gè)子部件。

進(jìn)一步的是，待加工零件的形狀為圓形或者橢圓形。

進(jìn)一步的是，在步驟c中，金屬粉末的重量占比為89％～92％，粘結(jié)劑的重量占比為8％～11％，混合時(shí)間為40～60min，混合溫度為325～350℃，制粒時(shí)的溫度為180～200℃。

進(jìn)一步的是，在步驟e中，將各個(gè)子部件坯件通過手槍式超聲波焊接機(jī)焊接連接起來。

進(jìn)一步的是，在步驟e中，在各個(gè)子部件坯件焊接結(jié)合處均涂上一層燒結(jié)涂層。

進(jìn)一步的是，燒結(jié)涂層為與待加工零件相同的金屬粉末與水溶膠調(diào)制而成，且金屬粉末的粒度小于10微米。

進(jìn)一步的是，燒結(jié)涂層為漿糊狀。

進(jìn)一步的是，在步驟f中，燒結(jié)爐的溫度為1300-1400℃，真空度為0.03-0.05Pa，燒結(jié)時(shí)間為2-3h。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過將待加工零件分成多個(gè)子部件，在將每個(gè)子部件通過注塑成型加工成子部件坯件，將各個(gè)子部件坯件通過焊接連接起來，從而構(gòu)成零件坯件，零件坯件放入燒結(jié)爐中進(jìn)行脫脂燒結(jié)，燒結(jié)完成得到成品，實(shí)現(xiàn)了通過粉末注射成型技術(shù)生產(chǎn)空心體零件，得到的成品不會(huì)產(chǎn)生裂紋和變形，整體密度均勻，致密度能高于99.6％，工藝步驟不復(fù)雜，操作比較簡單，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)良好、合格率高，能大批量生產(chǎn)。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明空心體金屬零件的加工方法，包括如下步驟：

a、根據(jù)待加工零件的圖紙，將零件分成多個(gè)子部件，并分別繪制每個(gè)子部件的圖紙，若待加工零件的形狀為軸對(duì)稱形，比如圓形或者橢圓形，以待加工零件的對(duì)稱軸為中心軸，分為相同的兩個(gè)子部件；

b、根據(jù)各個(gè)子部件的圖紙，分別制作對(duì)應(yīng)的模具；

c、將金屬粉末和粘結(jié)劑混合均勻，然后制備成喂料顆粒；其中金屬粉末的重量占比為89％～92％，粘結(jié)劑的重量占比為8％～11％，混合時(shí)間為40～60min，混合溫度為325～350℃，制粒時(shí)的溫度為180～200℃；

d、利用注塑成型機(jī)將喂料顆粒注射到各個(gè)模具中，形成對(duì)應(yīng)的子部件坯件；

e、將各個(gè)子部件坯件通過焊接連接起來，從而構(gòu)成零件坯件；