硬质合金的生产——压模设计主要参数

第四部分：硬质合金的生产

硬质合金的生产过程通常是包括：混合料的制备、硬质合金毛坯的模压成型和烧结三个阶段。

二、掺胶制粒与模压成型

混合料经模拟生产鉴定合格后即可进入模压生产阶段，由于硬质合金的主要成分为WC、TiC等硬质相，它们具有高硬度、高抗压强度、高弹性模量等特性，其粉末在压制过程中难以产生塑性变形，所以必须添加一定数量的成型剂，以改善其流动性、润滑性，有利于粉末在较低的压力下互相黏结，使压坯密度均匀分布，并有一定的强度，便于后续工序的干燥及加工。成型剂的种类很多，符合硬质合金工艺要求，并能在工业生产中广泛得到应用是石蜡和丁纳橡胶等。

（三）压模设计主要参数

压模设计最主要的是选择合理结构、制造简单、操作简单、使用寿命长、生产效率高。数据计算较容易，大都是实践经验的总结。

1.填装系数，即压缩比N：

混合料颗粒愈细，则松装比愈大，要压制成压坯的压缩比也愈大，通常为2.5-4.0。

2.线收缩系数K：

它是压坯尺寸与烧结成品的相应尺寸之比，非制粒料与制粒料是不一样的，前者大一些。以橡胶成型剂为例：

a.液压平刚模：线收缩系数为1.20-1.25

b.自动压力机模：线收缩系数为1.17-1.20（YG稍大于YT）

注：

①若用石蜡作成型剂，则相应的线收缩系数要大一点为1.18-1.25

②若挤压工艺，用聚乙烯醇作成型剂，则K=1.30-1.36

3.正压制力：

为了对压模进行强度计算，必须知道单位压制压力值，一般硬质合金正压力

P正约为1.2T-1.3T/cm²

4.侧压力：

P侧=0.3-0.4P正

5.压模尺寸：

a.圆套筒内径：D=KD1-δ

（D1为成品直径，δ为弹性后效）

b.圆套筒高度：H=NKH1+h1+h2+h3

注：

H1成品高度，h1底垫或下冲高度，一般为8-16mm，h2加压前上冲头插入模孔高度，一般为10mm，h3限制器高度。

c.压模壁厚度：通常取10-20mm，完全能满足硬质合金工艺要求

d.其它尺寸要求

脱模锥度：一般为0.5°-1.0°

配合间隙：一般为0.03-0.05mm

表面光洁度：工作面∆9-∆10，非工作面∆7-∆8

断面倒角：均为2mm×45°

6.压模结构类型

压模必须结构合理，制造操作都方便，常用压模的基本结构有：

①圆钢模或带孔圆钢模或双向压制圆钢模

②复杂几何形状圆钢模

③内衬硬度合金钢模

④可拆平刚模

⑤各种形状的挤压模

⑥其它

7.压模材质

由于硬质合金混合料的压制压力不大（＜2T/cm²），一般用碳素工具钢T10作模具材料就能满足要求，其工作面淬火硬度应在HRC54-60范围，如果工作表面镀铬可以提高模具的耐磨性，如果用轴承钢、硬质合金或钢结合金作模具，则工作效率更高、使用寿命更长，且压坯表面光洁度更高。

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