[发明专利]用于聚晶金刚石拉丝模镶套的金属粉末预压装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于聚晶金刚石拉丝模烧结镶套的金属粉末预压装置，同时涉及基于上述金属粉末预压装置实现的金属粉末预压方法，属于拉丝模加工技术领域。

背景技术

聚晶金刚石拉丝模镶套是把聚晶金刚石坯料通过粉末冶金的方式镶装于不锈钢模套内，聚晶金刚石坯料周围的金属粉末在特定的温度和压力共同作用下烧结成型，起到了固定聚晶金刚石坯料的作用，同时使聚晶金刚石坯料本身的抗拉碎强度得到较大的提升。聚晶金刚石拉丝模的作用，是将金属丝用外力强行拉拔通过模具内孔，使其横截面压缩，产生变形达到产品要求的尺寸。对于中、大孔径的拉丝模而言，抗拉碎强度是衡量其质量的一个很重要的指标，凡出现拉丝模碎裂的故障，大多与聚晶金刚石坯料周圈的金属粉末烧结质量有关。在烧结过程中，由于聚晶金刚石坯料端面的支撑作用，使其周圈的金属粉末所受到的压力远比端面的小很多，加之金属粉末的流动性不足以使其在烧结过程中自动平衡不同位置的疏密，导致聚晶金刚石坯料周圈的金属粉末因压力不足而使得烧结质量很差，这样的拉丝模在使用过程中遇到较大拉力时极易碎裂。

在目前的拉丝模行业中，对于中、大规格聚晶金刚石拉丝模的烧结镶套，大多采用扩大不锈钢模具的内孔直径的方法，通过增加粉末填充量的体积来加大粉末的流动量弥补周圈粉末的压力不足，效果并不理想。以至于为了避免拉丝模在拉拔过程中出现坯料碎裂的质量问题，采用大规格坯料制作小尺寸模具的现象十分严重，造成很大浪费。而在现有技术中，普遍对金属粉末的预压环节重视不足，到现在为止，还未发现有关于聚晶金刚石拉丝模烧结镶套的金属粉末预压技术公布。

此外，对于预压装置的应用，市场上有多种通用型自控液压装置可选，这类装置适合于批量较大、压力要求单一、规格较小的聚晶金刚石坯料模具的粉末预压，具有加工速度快，一致性好的优势。但针对中、大规格的聚晶金刚石坯料而言，由于存在形状、尺寸多样化，客户对不锈钢模套的形状要求多有不同，等诸多复杂因素，使得用于预压的压力值需要频繁变换。而通用型自控液压装置，需要输入数据后由液压装置自动完成，频繁更换数据使操作变得繁琐、蹩手，也影响了加工效率。另外，通用型自控液压装置需要定期进行更换液压油、更换易损件等附加的维护保养工作，并且液压装置的价格不菲。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种用于聚晶金刚石拉丝模镶套的金属粉末预压装置。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种基于上述金属粉末预压装置实现的金属粉末预压方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用下述的技术方案：

一种用于聚晶金刚石拉丝模镶套的金属粉末预压装置，包括由底板、中板、顶板和多根阶梯立柱构成的上下两层框架结构，包括固定设置在所述顶板上的上压头和设置在所述中板和所述顶板之间且相对于所述上压头上下运动的下压头；

在所述底板上设置有以机械千斤顶作为压力源的压力源操作机构，用于驱动所述下压头上下运动；

在所述中板与所述顶板之间设置有下压头运行机构，用于保证所述下压头在运动过程中与所述上压头保持平行；

还包括用于测量和显示加载到所述上压头和所述下压头之间的压力值的压力值显示机构。

其中较优地，所述压力源操作机构中包括机械千斤顶主体、设置在机械千斤顶主体侧面的千斤顶摆杆、撬杠和设置在机械千斤顶主体顶部的千斤顶上顶柱；

所述机械千斤顶主体设置于所述底板的正中位置，所述机械千斤顶主体的高度与所述阶梯立柱的下段高度一致；

所述中板的中心设置有通孔，用于罩住所述机械千斤顶主体上端使其固定，同时使所述千斤顶上顶柱从所述中板的通孔中伸出；所述千斤顶上顶柱正顶于用于承载所述下压头的滑动板的下端面中部。

其中较优地，所述压力源操作机构还包括用于驱动所述千斤顶摆杆加速转动的加速助动手柄，所述加速助动手柄安装于所述千斤顶摆杆外侧，与所述千斤顶摆杆的旋转轴同心。

其中较优地，所述下压头运行机构包括多根滑动导柱、多个含油轴承和滑动板；

所述滑动导柱的上下端直接或间接固定在所述顶板和所述中板上，在所述滑动板上设置有多个通孔，所述通孔内设置有所述含油轴承，所述滑动板通过所述含油轴承安装在所述滑动导柱上，并可沿所述滑动导柱上下滑动；所述滑动板用于承载所述下压头。

其中较优地，所述压力值显示机构包括压力传感器和压力值显示器，所述压力传感器通过导线与所述压力值显示器连接；所述压力传感器设置在所述上压头与所述顶板之间。