[发明专利]一种硬质合金顶锤成型模的冲头的加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及模具制造技术领域，尤其是涉及一种能成形硬质合金顶锤八个切面的型模的冲头的加工工艺。

背景技术

硬质合金是一种难熔金属的硬质化合物和粘接金属通过粉末冶金工艺制成的合金材料。其具有硬度高，热硬性、耐磨性和耐腐蚀性好的特点。在超硬材料合成行业当中，硬质合金顶锤便是通过静压法合成人造金刚石的超高压高温装置的关键性部件，由于其采用硬质合金制成，具备高强度，良好的耐磨性、韧性和热稳定性。如图1顶锤的结构示意图所示，顶锤1包括小四棱台体、大四棱台体和倒圆锥体，顶锤1的顶部为小四棱台体，小四棱台体的顶面2为正方形，小四棱台体的侧面为四个一层切面3，小四棱台体下部连接有大四棱台体，大四棱台体的侧面为四个二层切面4，大四棱台体的下部连接有倒圆锥体，一层切面3不小于二层切面4的倾角。现有技术当中，生产硬质合金顶锤的专用型模通常设计为分割成四块模块的冲头，由于冲头的加工工艺标准低不能满足设计要求，所造成的不良问题通常为：四块模块高低不一；模块斜面角度不一致；模块拼合后拼缝大，甚至有模块翘起现象，造成毛边很大而不符合要求。这些不良问题的存在进一步导致顶锤产品的合格率低，生产用原材料消耗大、浪费工时，切面高低不等，八个切面相交棱边出现圆弧、掉边、掉块的不良现象发生。

发明内容

本发明针对现有加工工艺技术的不足，所要解决的技术问题是提供一种能成形硬质合金顶锤八个切面成型模的冲头的加工工艺，使冲头的四块模块高低一致，斜面角度一致，模块拼合后拼缝严密，消除模块翘起的现象发生。

本发明是通过以下技术方案使上述的技术问题得以解决。

一种硬质合金顶锤成型模的冲头的加工工艺，包括金属切削加工工艺、热处理工艺、钳加工工艺和电火花加工工艺，在冲头的加工过程中设置辅助工件锥套和夹套，其加工工艺具体包括以下步骤：

1.1下料

a.在下料阶段选用Cr12钢作为冲头的制坯原料，选用45钢作为锥套和夹套的制坯原料；

1.2热处理工艺前金属切削加工和钳加工

b.在冲头的制坯原料下端精车削加工出用于辅助配合加工冲头的工艺头；夹持工艺头粗车削加工冲头，包括外锥面、台阶外圆、台阶端面、台阶端面的退刀槽；精车削加工锥套和夹套，锥套的内锥面与冲头的外锥面呈过盈配合；

c.精磨削加工锥套端面；

d.在台阶外圆上精铣削加工出两个基准面，两个基准面相互保持至90°±3’；

1.3热处理工艺

e.热处理工艺包括退火、淬火和回火工序，退火温度为870℃，淬火为HRC55至58，回火为200至220℃；

1.4热处理工艺后金属切削加工、钳加工和电火花加工

f.半精磨削加工冲头，包括外锥面、台阶外圆和台阶端面；精磨削加工基准面；

g.在靠近台阶外圆的用于切割冲头的基线上电火花穿孔成形加工出相对称的四个穿丝孔；

h.找正基准面，基于基线通过电火花线切割加工冲头至贯通穿丝孔为止且不进行割断，在切割冲头形成四个模块后，留余量切割中间方孔，然后沿穿丝孔处进行割断；穿丝孔的设置有效的防止切割开裂的现象发生。

i.研磨冲头的切割面；

j.精磨削加工夹套和工艺头，将夹套套接在工艺头上，夹套与工艺头为过盈配合；

k.找正切割成四块的冲头，精磨削加工外锥面、台阶外圆和台阶端面，外锥面与凹模成间隙配合；将锥套套接在外锥面上；

l.电火花线切割加工割除工艺头与夹套；

m.电火花线切割加工中间方孔至尺寸；

n.标示冲头拼缝两面的顺序号，拆除锥套，研磨拼缝处及中间方孔；

o.将冲头的台阶装夹在精密平口钳的钳口上，线切割加工冲头的角度成型尺寸；

p.抛光冲头的角度成型斜面。