[发明专利]一种硬质合金三刃刀具烧结成形一体化模具及制备方法

说明书

一种硬质合金三刃刀具烧结成形一体化模具及制备方法，本发明属于硬质合金刀具的制备领域,本发明为解决现有硬质合金刀具的制备方法生产流程多、生产成本高、生产周期长和生产效率低的问题，本设计方法主要采用真空放电等离子烧结的方法直接将硬质合金预合金粉末在复杂模具中烧结成形，待烧结成形后用线切割加工技术对其进行切割，从而得到所需的硬质合金三刃刀具,本发明主要用于较复杂型面的硬质合金三刃刀具短流程烧结成形的制备。

技术领域

本发明属于硬质合金刀具的制备领域，特别是涉及一种硬质合金三刃刀具烧结成形一体化模具及制备方法。

背景技术

镀锌钢板是表面有热浸镀或电镀锌层的焊接钢板，因其良好的耐腐蚀性而广泛用于建筑、家电、车船、容器制造业、机电业等。镀锌钢板在进行电阻点焊时，镀锌层通常会渗入铜电极帽中，并在表面形成一种铜锌合金层，造成电极端面直径的增大，从而导致焊接质量的大幅下降。目前业界通常采用硬质合金刀具对铜电极帽进行及时的修磨，同时为了提高铜电极帽的修磨效率，硬质合金修磨刀具一般被设计成具有复杂型面的三刃结构。

目前硬质合金刀具的制备方法通常包括配料、球磨、干燥、擦筛、压坯、烧结等多种工艺流程，导致生产成本高，生产周期长，生产效率低。同时，由于硬质合金较高的烧结温度，对烧结设备提出了更为严苛的要求。特别是在真空热压烧结过程中，由于烧结温度通常由加热丝或加热棒来提供，导致硬质合金粉末长时间暴露在高温下，引起合金内部晶粒的快速长大，粗大的晶粒会严重影响硬质合金刀具的机械性能，大幅降低硬质合金刀具的硬度及韧性。对于具有复杂型面、高致密度的硬质合金刀具，通常是采用压坯成型和固化烧结的方法，但是固化过程中，金属粉末体积会因为致密化程度的提高而收缩，影响烧结产品的尺寸精度，且成型剂不易完全脱离，影响硬质合金刀具烧结质量；此外，还可以对硬质合金棒料进行切割和研磨，但会造成硬质合金原料的极大浪费，进一步增加生产成本。因此，对于提高硬质合金刀具的生产效率，降低生产成本，提升产品质量，特别是具有复杂型面的硬质合金三刃刀具，如何实现高质量的近净成型制备工艺，是一个急需解决的技术难题。

发明内容

本发明为解决现有硬质合金三刃刀具的制备方法生产流程多、生产成本高、生产周期长和生产效率低的问题。进而提出一种硬质合金三刃刀具烧结成形一体化模具及制备方法。

本发明的一种硬质合金三刃刀具烧结成形一体化模具及制备方法，其主要采取的技术方案：

一种硬质合金三刃刀具的烧结模具，包括烧结模具上压头、烧结模具下压头、三个烧结模具分瓣模和高强石墨加强套，高强石墨加强套上设有红外测温孔，烧结模具上压头为圆柱体，在烧结模具上压头的下端面设有一个凸起一，凸起一的横截面与待加工硬质合金三刃刀具坯料的横截面形状一致，烧结模具下压头为圆柱体，在烧结模具下压头的上端面设有一个凸起二，凸起二的横截面与待加工硬质合金三刃刀具坯料的横截面形状一致，每个烧结模具分瓣模的上部设置在烧结模具上压头的一个凹陷部中，每个烧结模具分瓣模的下部设置在烧结模具下压头的凹陷部中，高强石墨加强套套装在三个烧结模具分瓣模外部，烧结模具上压头作为模具的凸模，烧结模具下压头与三个烧结模具分瓣模组成的型腔作为模具的凹模。

通过上述的烧结模具提供的一种硬质合金三刃刀具烧结成形一体化模具及制备方法：

步骤一：根据硬质合金密度及成形刀具的体积，通过密度公式计算出相应硬质合金粉末的重量，量取硬质合金预合金粉末的质量要超过成形刀具的质量；

步骤二：选择制备设备，包括放电等离子烧结真空炉、液压机、红外测温仪、扩散泵及机械泵；

步骤三：将量取的硬质合金预合金粉末倒入烧结模具下压头和三个烧结模具分瓣模组成的型腔中后，将烧结模具上压头安放在三个烧结模具分瓣模中间，将硬质合金预合金粉末压实；