[发明专利]一种大高径比硬质合金刀具有益摩擦快速烧结成型方法

说明书

一种大高径比硬质合金刀具有益摩擦快速烧结成型方法，本发明属于硬质合金预合金粉末烧结成型技术领域，本发明为解决现有技术中大高径比复杂型面硬质合金刀具无法实现高质量快速近净成型的问题，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型，再利用线切割工艺进行精密加工，从而得到大高径比硬质合金复杂型面三刃刀具,本发明主要用于高径比较大的硬质合金刀具烧结成形的制备。

技术领域

本发明属于粉末烧结成型技术领域，特别是涉及一种大高径比硬质合金刀具有益摩擦快速烧结成型方法。

背景技术

镀锌钢板由于其表面的镀锌层，具有良好的耐腐蚀性，广泛用于建筑、电器、运输等行业。在镀锌钢板电阻点焊过程中，由于镀锌层会渗入铜电极帽，在表面形成的铜锌合金层会造成电极端面直径的增大，大幅降低焊接质量。因此，通常采用具有复杂型面的硬质合金三刃刀具对铜电极帽进行及时的修磨。

目前，复杂型面硬质合金刀具的制备通常包括配料、球磨、干燥、擦筛、压坯、烧结等多种工序，导致生产周期长，生产效率低，生产成本高。特别是在真空热压烧结时，其较高的烧结温度，会导致硬质合金长时间暴露在高温下，使其内部晶粒快速长大，大幅降低硬质合金刀具的性能。此外，如果在烧结过程中脱粘合剂不彻底，也会影响硬质合金刀具的烧结质量。若将硬质合金预合金粉直接在高强石墨中烧结成型可以有效缩短生产工艺流程，提高生产效率。在烧结过程中，硬质合金预合金粉会通过体积大幅收缩来实现烧结的致密化。但是与石墨模具型腔相接触的金属粉末在收缩时会受到反向摩擦力，导致预合金粉的流动性降低，阻碍石墨压头压力的传递，严重影响烧结产品的致密化以及均匀化程度。特别是对于高径比较大的烧结产品，其致密化程度通常很难满足使用要求。因此，如何有效提高大高径比(刀具高度与刀具底面直径的比大于1)复杂型面硬质合金刀具的烧结质量，实现其高质量快速近净成型制备技术，对大高径比复杂型面硬质合金刀具的发展和应用具有重要意义。

发明内容

本发明为解决现有技术中大高径比复杂型面硬质合金刀具无法实现高质量快速近净成型的制备的问题，进而提出一种大高径比硬质合金刀具有益摩擦快速烧结成型方法；

本发明的一种大高径比硬质合金刀具有益摩擦快速烧结成型方法，其主要采取的技术方案：

一种大高径比硬质合金三刃刀具的烧结模具，其特征在于：它包括烧结模具凸模、烧结模具支撑座、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，烧结模具凸模为圆柱体，在烧结模具凸模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，烧结模具支撑座由大凸块和小凸块组成，大凸块和小凸块中心轴相同，大凸块横截面与凸起一相同，小凸块的轮廓形状与大凸块一致，烧结模具分瓣模的下方设有一个与小凸块配合的凸起二，每个烧结模具分瓣模的上部设置在烧结模具凸模的一个凹陷部中，每个烧结模具分瓣模的下部设置在烧结模具支撑座中，且凸起二与小凸块相互配合设置，高强石墨加强套套装在三个烧结模具分瓣模外部，烧结模具支撑座与三个烧结模具分瓣模组成的型腔作为烧结模具凹模。

通过上述的烧结模具提供的一种大高径比硬质合金三刃刀具烧结成形一体化制备方法：

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预合金粉末的重量，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：将量取的硬质合金预合金粉末倒入由三个分瓣模和烧结模具支撑座组成的型腔中后，将烧结模具凸模安放在三个烧结模具分瓣模中间，在保证粉末不会从模具中流出的基础上将硬质合金预合金粉末压实；