硬質合金的生產——壓模設計主要參數

第四部分：硬質合金的生產

硬質合金的生產過程通常是包括：混合料的製備、硬質合金毛坯的模壓成型和燒結三個階段。

二、摻膠制粒與模壓成型

混合料經模擬生產鑒定合格後即可進入模壓生產階段，由於硬質合金的主要成分為WC、TiC等硬質相，它們具有高硬度、高抗壓強度、高彈性模量等特性，其粉末在壓制過程中難以產生塑性變形，所以必須添加一定數量的成型劑，以改善其流動性、潤滑性，有利於粉末在較低的壓力下互相黏結，使壓坯密度均勻分佈，並有一定的強度，便於後續工序的乾燥及加工。成型劑的種類很多，符合硬質合金工藝要求，並能在工業生產中廣泛得到應用是石蠟和丁納橡膠等。

（三）壓模設計主要參數

壓模設計最主要的是選擇合理結構、製造簡單、操作簡單、使用壽命長、生產效率高。資料計算較容易，大都是實踐經驗的總結。

1.填裝係數，即壓縮比N：

混合料顆粒愈細，則松裝比愈大，要壓制成壓坯的壓縮比也愈大，通常為2.5-4.0。

2.線收縮係數K：

它是壓坯尺寸與燒結成品的相應尺寸之比，非制粒料與制粒料是不一樣的，前者大一些。以橡膠成型劑為例：

a.液壓平剛模：線收縮係數為1.20-1.25

b.自動壓力機模：線收縮係數為1.17-1.20（YG稍大於YT）

注：

①若用石蠟作成型劑，則相應的線收縮係數要大一點為1.18-1.25

②若擠壓工藝，用聚乙烯醇作成型劑，則K=1.30-1.36

3.正壓制力：

為了對壓模進行強度計算，必須知道單位壓制壓力值，一般硬質合金正壓力

P正約為1.2T-1.3T/cm²

4.側壓力：

P側=0.3-0.4P正

5.壓模尺寸：

a.圓套筒內徑：D=KD1-δ

（D1為成品直徑，δ為彈性後效）

b.圓套筒高度：H=NKH1+h1+h2+h3

注：

H1成品高度，h1底墊或下沖高度，一般為8-16mm，h2加壓前上沖頭插入模孔高度，一般為10mm，h3限制器高度。

c.壓模壁厚度：通常取10-20mm，完全能滿足硬質合金工藝要求

d.其它尺寸要求

脫模錐度：一般為0.5°-1.0°

配合間隙：一般為0.03-0.05mm

表面光潔度：工作面∆9-∆10，非工作面∆7-∆8

斷面倒角：均為2mm×45°

6.壓模結構類型

壓模必須結構合理，製造操作都方便，常用壓模的基本結構有：

①圓鋼模或帶孔圓鋼模或雙向壓制圓鋼模

②複雜幾何形狀圓鋼模

③內襯硬度合金鋼模

④可拆平剛模

⑤各種形狀的擠壓模

⑥其它

7.壓模材質

由於硬質合金混合料的壓制壓力不大（＜2T/cm²），一般用碳素工具鋼T10作模具材料就能滿足要求，其工作面淬火硬度應在HRC54-60範圍，如果工作表面鍍鉻可以提高模具的耐磨性，如果用軸承鋼、硬質合金或鋼結合金作模具，則工作效率更高、使用壽命更長，且壓坯表面光潔度更高。

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