[發(fā)明專利]基于粉末注射成型工藝制造回轉(zhuǎn)類零件的燒結(jié)工具及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811565868.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109465444B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁樺;劉紅武;劉淑慧;王康
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州中國(guó)科學(xué)院工業(yè)技術(shù)研究院;番禺得意精密電子工業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): B22F3/10
• 分類號(hào): B22F3/10;B22F3/22
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于粉末注射成型工藝制造回轉(zhuǎn)類零件的燒結(jié)工具及方法，將原料粉末注射成型回轉(zhuǎn)類零件的基體模塊，制得零件生胚；將若干個(gè)水平約束塊圍繞零件生胚的周圍圓周陣布置，通過(guò)楔形塊動(dòng)力機(jī)構(gòu)向上行程調(diào)整楔形塊高度，使水平約束塊與零件生胚表面接觸并保持夾緊狀態(tài)，將壓桿機(jī)構(gòu)和頂桿機(jī)構(gòu)分別從上下兩側(cè)夾持零件生胚，形成包含零件生胚的燒結(jié)夾具；將包含零件生胚的燒結(jié)夾具放置在燒結(jié)爐膛內(nèi)，驅(qū)動(dòng)壓桿機(jī)構(gòu)和頂桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)零件生胚旋轉(zhuǎn)，升溫，脫脂，燒結(jié)，得到成品。本發(fā)明可以在燒結(jié)過(guò)程中提供內(nèi)外表面的約束力，且可以根據(jù)燒結(jié)溫度和變形進(jìn)行壓力調(diào)整，方便控制零件的幾何尺寸精度，受熱充分均勻，實(shí)現(xiàn)燒結(jié)和整形同步進(jìn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于粉末注射成型技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種回轉(zhuǎn)類零件的制造工藝。

背景技術(shù)

粉末注射成型工藝是一種利用金屬或陶瓷粉末燒結(jié)零件的方法。其過(guò)程主要包括：金屬或陶瓷粉末與粘結(jié)劑混煉、注射劑射出成型、脫脂、燒結(jié)，后處理(包括機(jī)加工、電鍍或熱處理等)等。一般而言，該工藝適用于形狀復(fù)雜、生成數(shù)量較大且體積較小的零件，可加工的零件尺寸一般小于一個(gè)乒乓球大小。由于采用注射成型，生成的生坯密度低，燒結(jié)后的成品密度高，燒結(jié)后的成品的線收縮率一般在10-20％之間，對(duì)于大型尺寸的零件，零件尺寸公差過(guò)大，同時(shí)由于重力的影響，零件內(nèi)部會(huì)應(yīng)為“缺乏支撐”而產(chǎn)生下垂，導(dǎo)致燒結(jié)變形不均勻，成品外觀很難達(dá)到要求，這些都限制了注射成型工藝加工制造大尺寸回轉(zhuǎn)類零件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于粉末注射成型工藝制造回轉(zhuǎn)類零件的燒結(jié)工具，可以適用于制造較大幾何尺寸的回轉(zhuǎn)類零件，且方便在燒結(jié)工程中保持對(duì)零件內(nèi)外表面的壓力約束。

本發(fā)明的另一目的是提供過(guò)一種基于粉末注射成型工藝制造回轉(zhuǎn)類零件的方法，可以方便的燒結(jié)成型較大尺寸的回轉(zhuǎn)類零件，加工的零件在具備形狀和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)功能之外，還可以兼具工藝品的屬性。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種基于粉末注射成型工藝制造回轉(zhuǎn)類零件的燒結(jié)工具，包括容置零件生坯的燒結(jié)爐腔，在所述零件生坯周邊設(shè)有若干個(gè)用于限制零件生坯水平移位的水平約束塊、若干個(gè)用于夾持水平約束塊的楔形塊、設(shè)置在所述零件生坯上方的壓桿機(jī)構(gòu)以及設(shè)置在所述零件生坯下方的頂桿機(jī)構(gòu)，其中楔形塊對(duì)應(yīng)設(shè)置在水平約束塊的底部，在楔形塊底部設(shè)有驅(qū)動(dòng)楔形塊上下運(yùn)動(dòng)的楔形塊動(dòng)力機(jī)構(gòu)，壓桿機(jī)構(gòu)和頂桿機(jī)構(gòu)可上下移動(dòng)并轉(zhuǎn)動(dòng)。

通過(guò)水平約束塊將零件生坯水平夾持住，通過(guò)壓桿機(jī)構(gòu)和頂桿機(jī)構(gòu)將零件生坯上下夾持住，通過(guò)楔形塊動(dòng)力機(jī)構(gòu)上下行程調(diào)節(jié)楔形塊的高度，從而調(diào)節(jié)對(duì)水平約束塊的水平夾持力，進(jìn)而保持對(duì)零件生坯表面的支撐和夾緊力，壓桿機(jī)構(gòu)和頂桿機(jī)構(gòu)分別從垂直方向上將零件生坯夾持住，通過(guò)調(diào)整壓桿機(jī)構(gòu)和頂桿機(jī)構(gòu)的行程調(diào)節(jié)垂直方向上的夾緊力，這樣，整個(gè)零件生坯的水平方向和垂直方向均被夾持和支撐，在燒結(jié)的整個(gè)過(guò)程中均有效的提供內(nèi)外表面的壓力約束，可以對(duì)零件成品的幾何尺寸精度進(jìn)行準(zhǔn)確控制，適合制造較大尺寸的回轉(zhuǎn)類零件。

每個(gè)所述楔形塊的頂部設(shè)有斜面，每個(gè)所述水平約束塊為類倒梯形結(jié)構(gòu)，其內(nèi)側(cè)面為與所述零件生坯外表面相配合的弧形面，外側(cè)面設(shè)有與所述楔形塊頂部斜面配合的反斜面。通過(guò)斜面和反斜面的配合，有效的將楔形塊上下運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為水平的約束力，弧形面可以有效配合零件生坯的外表面，提供持久的夾緊力，也方便在燒結(jié)過(guò)程中對(duì)零件生坯外表面進(jìn)行整形處理。

相鄰兩個(gè)所述水平約束塊之間設(shè)有間隙。可以保證被夾持的零件表面受熱充分均勻，又可以方便在燒結(jié)過(guò)程中通過(guò)約束塊對(duì)零件表面進(jìn)行整形。

本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)解決方案是：一種基于粉末注射成型工藝制造回轉(zhuǎn)類零件的燒結(jié)方法，包括以下步驟：

①、將原料粉末注射成型回轉(zhuǎn)類零件的基體模塊，制得零件生坯；