[发明专利]大直径硬质合金金属拉管模及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于硬质合金金属拉管模的制造，尤其是指一种大直径的(φ＞500mm)硬质合金金属拉管模的制造方法。

背景技术

在国内硬质合金制造行业中，只生产一些小直径的硬质合金金属拉管模(φ＜300mm)，拉管模的钴含量较低(一般在6％-15％)。目前市场上还没有成功生产直径在500mm以上的硬质合金金属拉管模的报道。分析其原因，一是强度低；二是模坯体积大，单重大，人工难以搬动，且搬动时易受到损伤；三是进入真空炉烧结时容易产生裂纹、变形，合格率低。

发明内容

本发明正是为了克服上述不足，提供一种大直径硬质合金金属拉管模的制造方法，其强度大、制造合格率高，易于产业化，主要改进在于提高配方中的钴含量，同时选择丁苯橡胶作为成型粘结剂，压制成模坯。具体是这样来实施的：

大直径硬质合金金属拉管模，其模坯由下列各组份重量配伍压制而成：

碳化钨粉    费氏粒度1.2-2.0μm  81.5-82.5％

金属钴粉    费氏粒度2-3μm      17.5-18.5％

外加丁苯橡胶作粘结剂，每公斤碳化钨粉与金属钴粉的混合料中添加90-100mL的丁苯橡胶汽油溶液，所述的丁苯橡胶汽油溶液中丁苯橡胶与汽油的重量配比为10-12∶90-88。

本发明提高金属钴的含量，目的是提高产品的抗弯强度和冲击韧性，使产品在工作中不易碎裂。丁苯橡胶由于聚合分子较高，弹性好，粘度大，比其他橡胶或石腊作为成型粘结剂更能改善压制性能，增加模坯的强度，不易产生压制分层裂纹。

这种大直径硬质合金金属拉管模的制造方法是：按配比混合碳化钨粉与金属钴粉，加入丁苯橡胶的汽油溶液搅匀均匀，于模具中压制成模坯，将模坯置于石墨盘中装于烧结炉内，在15-16小时内逐步升温至800℃完成脱胶，在8-9小时内逐步升温至1430-1440℃烧成，保温40-50分钟后自动冷却。

由于模坯在成型时加入有粘结剂，在烧结过程中必须将成型粘结剂彻底排除干净，在升温的过程中，首先是橡胶由固体转变成液体，再由液体转变为气体。这个过程是通过模坯毛细孔由表面开始逐步向模坯中心脱胶的过程，越是产品中心部位的胶要排出来所受到的阻力会越大，如果时间短、升温快，模坯中的橡胶在很短的时间内完成固体转向液体、气体的过程，同时又受到粉末颗粒之间的阻力，势必产生较大的压力，这种压力如果超过模坯的强度，粘结剂液体或气体就会冲破粉末颗粒结合的薄弱处，造成模坯开裂。本工艺采用延长脱胶时间，减慢升温速度，可避免模坯开裂。800℃内的脱胶过程是：由室温→300℃→350℃→450℃→600℃→800℃，各次升温的时间控制为3-3.5小时。烧成的过程是：由800℃→1000℃→1200℃→1340℃→1430℃-1440℃，各次升温的时间控制为2-2.5小时。

本发明中，由于模坯体积大，单重大，要将其放入石墨盘中，人工难以直接完成，本发明采用一专用夹具，即一内径与模坯外径相等的圆形夹具，该圆形夹具均分成四块，各块接口处焊有钻孔铁片，由螺杆连接，每块弧形夹具上另装有手柄。利用这种专用夹具固定后，使模壁受力均匀，既保护了模坯，模坯搬运起来很方便，不会受到损坏。

本发明工艺制造大直径硬质合金金属拉管模，在搬动中不会损伤模坯，操作方便，另外通过延长脱胶时间，避免了模坯在脱胶过程中出现开裂，整个工艺大大降低了废品率，降低了产品的制造成本，提高了企业的经济效益。

附图说明

附图为本发明专用夹具的结构示意图。

具体实施方式

实施例1，大直径硬质合金金属拉管模，模坯由下列各组份重量配伍压制而成：

碳化钨粉    费氏粒度1.2-2.0μm  81.5％

金属钴粉    费氏粒度2-3μm      18.5％

外加丁苯橡胶作粘结剂，每公斤碳化钨粉与金属钴粉的混合料中添加90ml的丁苯橡胶汽油溶液，该丁苯橡胶汽油溶液中丁苯橡胶与汽油的重量配比为10∶90。